专利名称：一种热电性能测量装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于半导体器件测量领域，尤其涉及一种热电性能测量装置。
背景技术：
二极管的热电性能是二极管相关器件和产品开发中的重要考虑因素。热耗散功率或环境温度的变化均会引起二极管结温的变化，进而影响二极管的正向电压等电气参数。此外，对于发光二极管，结温的变化还会影响其光通量、颜色、主波长等光度和色度参数。若结温超过一定温度，二极管芯片和封装材料的相互作用会进一步加剧，有可能使封装材料发生质变，从而导致器件较快失效。因此，有必要对二极管的结温、热阻、发光功率等热、电、光参数进行快速准确的测试。现有的解决方案往往只提供二极管热电性能分析系统主机，当对二极管不同参数进行测量时需另外配置温控装置、测试箱等相关设备，所占空间大，测量不方便且成本较闻。

实用新型内容针对上述现有技术的不足，本实用新型旨在提供一种具有高集成度的热电性能测量装置，无需额外配置其它设备即可完成对半导体器件热、电、光参数的精确测量。为了达到上述目的，本实用新型所述的一种热电性能测量装置采用以下技术方案一种热电性能测量装置，包括机箱和控制单元，其特征在于，所述的机箱内设置有控制待测器件指定部位温度的温控装置、为待测器件提供静态空气环境的测试箱、为待测器件供电的驱动模块和电参数测量模块，所述的控制单元与驱动模块、电参数测量模块和温控装置均电连接。与现有技术相比，本实用新型将温控装置、测试箱、驱动模块和电参数测量模块集成在同一个机箱内，无需额外配置其它设备即可完成对待测器件热电性能的测试，所占空间小，有效降低了实验室配置成本。在测量过程中，控制单元控制驱动模块改变输入电流波形以给待测器件提供测试电流和加热电流，并控制温控装置将待测器件的温度控制到给定温度值，同时控制单元控制电参数测量模块测量待测器件两端的电压、电流值。本实用新型还可以通过以下技术方案进一步限定作为优选，所述的温控装置与测试箱相对独立设置，并且在温控装置和测试箱内部分别设置有与驱动模块和电参数测量模块电连接的接口，测试过程中，所述的待测器件位于温控装置或测试箱内、并通过电连接接口与驱动模块和电参数测量模块均电连接。待测器件在温控装置和测试箱内可分别实现不同参数的测试当待测器件位于温控装置内时主要可测量待测器件的K系数、待测器件PN结与温控平台间的热阻即结壳热阻、发光功率等参数；当待测器件位于测试箱内时主要可测量待测器件PN结与环境间的参考热阻等参数。所述的温控装置内设有温控平台，当待测器件置于温控装置内进行测试时，待测器件与温控平台相接触。为确保待测器件与温控平台保持良好的热接触，通常用导热剂将待测器件粘合在温控平台上。所述的测试箱内部设有测量端口，当待测器件置于测试箱内进行测试时，待测器件被安装在测量端口上，此外，测试箱内还包含有一个或多个用于监测测试箱内部温度和/或待测器件指定参考点温度的温度传感器，温度传感器设置有多通道温度探头，可根据需要探测不同参考点的温度，通过测量不同参考点的温度来建立一个待测器件散热的空间温度场，就能得到待测器件在散热过程中PN结与不同参考点的温度差值。为了保证装置的安全使用，温控装置和测试箱中不能同时接有待测器件。作为一种技术方案，上述的一种热电性能测量装置还包括光参数测量模块，所述的光参数测量模块由积分球和测光装置组成，此时的待测器件为发光二极管且置于温控装置的温控平台上，所述的测光装置为光谱辐射计或者光度计，所述的积分球上设有采光窗口和探测窗口，待测器件位于采光窗口处，测光装置测量由采样窗口采集的待测器件的光信号，所述的测光装置与控制单元电连接。光参数测量模块中，采光窗口收集发光二极管的光学信号，测光装置测量光信号并把测量结果反馈给控制单元，控制单元完成数据的分析处理并由显示系统显示测试结果。作为优选，所述的机箱上设有用于对测光装置进行定标操作的标准器插口，所述的标准器插口与积分球相耦合。通过标准器具对测光装置进行定标操作，保证了光学采样结果的准确性。作为优选，所述的温控装置或测试箱设置在在可进行推拉操作的机构中，或者所述的温控装置或测试箱上设有方便待测器件进出的活动门。该设置方式可使待测器件方便地进出机箱。综上所述，本实用新型通过将驱动模块、温控装置、测试箱、电参数测量模块及光参数测量模块集成为一个整体机箱，只需改变待测器件在机箱内所处的位置即可完成对待测器件热、电、光等不同参数的精确测量，测量功能全，体积小，操作方便且稳定性高。

附图1是实施例1的剖面图；附图2是实施例2的剖面图；附图3是实施例2中机箱的正面图。1-机箱；2_控制单元；3_待测器件；4_驱动模块；5_温控装置；6_测试箱；7_电参数测量模块；8_温控平台；9_测量端口 ；10_温度传感器；11_光参数测量模块；12_积分球；13-测光装置；14-采光窗口 ； 15-探测窗口 ； 16-标准器插口 ； 17-活动门。
具体实施方式
实施例1如图1所示，本实施例公开的一种热电性能测量装置，包括机箱I和控制单元2，其中机箱I由控制待测器件3指定部位温度的温控装置5、为待测器件3提供静态空气环境的测试箱6、为待测器件供电的驱动模块4以及电参数测量模块7集成组成，控制单元2与驱动模块4、电参数测量模块7以及温控装置5均电连接。温控装置5和测试箱6相对独立设置在可方便实现待测器件3进出机箱I的机构中，本实施例中，温控装置5设置在可自由推拉的机构中，测试箱6上设有活动门17。此外，在温控装置5和测试箱6内都分别设有与驱动模块4和电参数测量模块7电连接的接口。温控装置5内设有温控平台8，当待测器件3置于温控装置5内进行测试时，待测器件3被通过导热硅脂与温控平台8保持良好的热接触。测试过程中，控制单元2控制驱动模块4改变输入电流波形给待测器件3提供测试电流和加热电流；控制温控装置5将温控平台8的温度控制到测量所需的温度值，以测量待测器件3PN结与温控平台8间的参考热阻即结壳参考热阻，同时通过测量待测器件3不同温度下的电压值而达到测量K系数的目的；此外，控制单元2还控制电参数测量模块7测量待测器件3的电压-电流特性曲线等电学参数。测试箱6内设有测量端口 9，当待测器件3位于测试箱6内时，待测器件3通过测量端口 9与测试箱6电连接，此外，该实施例中测试箱6内还包含有一个用于监测测试箱内部指定参考点温度的温度传感器10，温度传感器10设置有多通道温度探头，可根据需要探测不同参考点的温度，通过测量不同参考点的温度来建立一个待测器件3散热的空间温度场，就能得到待测器件3在散热过程中PN结与环境间不同参考点的温度差值，因此，在测试箱6内可以测量待测器件3PN结与环境间的参考热阻。实施例2如图2所示，本实施例公开的一种热电性能测量装置，与实施例1不同的是，它还包括光参数测量模块11。本实施例中的光参数测量模块11由积分球12和光谱仪13组成，积分球12上设有米光窗口 14和探测窗口 15,待测发光二极管位于米光窗口 14处,光谱仪13位于探测窗口 15处并与控制单元2电连接。在该模块中，采光窗口 14收集发光二极管的光学信号，光谱仪13测量采集到的光信号并将结果反馈给控制单元2，控制单元2完成数据的分析处理并由显示系统显示测试结果，为保证光学采样结果的准确性，在机箱I上设有用于对光谱仪13进行定标操作的标准器插口 16，测试前先对光谱仪13进行定标操作。在测试过程中，由于光参数测量模块11中的光谱仪13与控制单元2电连接，此时控制单元2将会控制光谱仪13反馈积分球12所采集到的光学信号数据。所以，当待测器件3置于温控装置5内测试时还可测量待测器件3的结壳热阻以及发光功率等光性能参数。
权利要求1.一种热电性能测量装置，包括机箱⑴和控制单元(2)，其特征在于，所述的机箱⑴ 内设置有控制待测器件⑶指定部位温度的温控装置(5)、为待测器件(3)提供静态空气环境的测试箱￠)、为待测器件(3)供电的驱动模块(4)和电参数测量模块(7)，所述的控制单元(2)与驱动模块(4)、电参数测量模块(7)和温控装置(5)均电连接。
2.如权利要求1所述的一种热电性能测量装置，其特征在于，所述的温控装置(5)与测试箱(6)相对独立设置，并且在温控装置(5)和测试箱￠)内都分别设置有与驱动模块 ⑷和电参数测量模块(7)电连接的接口，所述的待测器件(3)位于温控装置(5)或测试箱(6)内、并通过电连接接口与驱动模块(4)和电参数测量模块(7)均电连接。
3.如权利要求1或2所述的一种热电性能测量装置，其特征在于，所述的温控装置(5) 内设有温控平台(8)，所述的待测器件(3)与温控平台⑶相接触。
4.如权利要求1或2所述的一种热电性能测量装置，其特征在于，所述的测试箱(6)内部设有测量端口(9)以及一个或者多个用于监测测试箱￠)内部温度和/或待测器件(3) 指定参考点温度的温度传感器(10)，所述的待测器件(3)安装在测量端口(9)上。
5.如权利要求1所述的一种热电性能测量装置，其特征在于，还包括光参数测量模块(11)，所述的光参数测量模块(11)由积分球(12)和测光装置(13)组成，所述的待测器件(3)为发光二极管且所述的待测器件(3)置于温控装置(5)的温控平台(8)上，所述的积分球(12)上设有采光窗口 (14)和探测窗口(15)，待测器件(3)位于采光窗口 (14)处，测光装置(13)测量由采光窗口(14)采集的待测器件(3)的光信号，所述的测光装置(13)与控制单元⑵电连接。
6.如权利要求5所述的一种热电性能测量装置，其特征在于，所述的测光装置(13)为光谱福射计或者光度计。
7.如权利要求5所述的一种热电性能测量装置，其特征在于，所述的机箱(I)上设有用于对测光装置(13)进行定标操作的标准器插口(16)，所述的标准器插口(16)与积分球(12)相f禹合。
8.如权利要求1所述的一种热电性能测量装置，其特征在于，所述的温控装置(5)或测试箱(6)设置在可进行推拉操作的机构中，或者所述的温控装置(5)或测试箱(6)上设有方便待测器件(3)进出的活动门(17)。
专利摘要本实用新型公开了一种热电性能测量装置，包括机箱和控制单元，其机箱由给待测器件供电的驱动模块、控制待测器件指定部位温度的温控装置、提供标准静态空气测试环境的测试箱、电参数测量模块以及光参数测量模块集成组成。只需改变待测器件在机箱内所处的位置即可完成对待测器件热、电、光等不同参数的精确测量，测量功能全，体积小，操作方便且稳定性高。
文档编号G01M11/02GK202854290SQ20122054392
公开日2013年4月3日 申请日期2012年10月23日 优先权日2012年10月23日
发明者潘建根 申请人:杭州远方光电信息股份有限公司