如何測(cè)量射頻功率放大器的溫度

　　這篇文章闡述了一種被飛思卡爾使用的高功率射頻功放的熱測(cè)量方法。半導(dǎo)體器件的可靠性和器件的使用溫度有很大的關(guān)系，因此，建立使用了高功率器件的系統(tǒng)的可靠性模型，這些高功率器件的精確的溫度特性非常關(guān)鍵。

　　芯片表面溫度測(cè)量

　　在放大器操作的過程中，紅外顯微被用于探測(cè)芯片表面溫度。因?yàn)榧t外溫度測(cè)量方法需要直接看到芯片，芯片的陶瓷保護(hù)層就被去掉了取而代之的是一個(gè)改造后的保護(hù)層，這個(gè)保護(hù)層有個(gè)窗口以便于看到芯片。遇到塑料封裝的情況，塑封的中間部分被腐蝕掉，直到芯片表面被有效的露出來。因?yàn)樾酒蜕崞髦g的熱流動(dòng)取決于熱傳遞，由因?yàn)槿サ粜酒砻娴谋Ｗo(hù)層或混合物塑封帶來的測(cè)量誤差可以忽略不計(jì)。暴露的芯片被包裹了一層高輻射系數(shù)的涂層（見附錄）以獲得固定的輻射系數(shù)，以進(jìn)行紅外熱測(cè)量。這個(gè)涂層大大提高了紅外測(cè)量的精確度，因?yàn)樗辜t外顯微鏡的輻射系數(shù)校準(zhǔn)過程變得沒有必要。這種被紅外顯微鏡制造商推薦的輻射系數(shù)校準(zhǔn)過程在補(bǔ)償硅的半透明特性帶來的誤差方面是無效的。在紅外顯微過程中，測(cè)量場(chǎng)中的最高芯片表面溫度（“熱點(diǎn)”）可以被定位。熱點(diǎn)溫度被作為芯片溫度（TJ），用于熱阻抗方面。熱阻抗的計(jì)算方法后面有描述。

　　外殼溫度（TC）測(cè)量

　　封裝的外殼溫度（TC）由一個(gè)直徑0.020英寸的不銹鋼外殼的熱電偶（型號(hào)J；歐米茄號(hào)：JMQSS-020G-12）測(cè)量，這個(gè)熱電偶安裝在射頻電路的散熱器里。它被安裝在底部，延伸過封裝面，接觸到封裝的下表面（如圖1）。散熱器上有一個(gè)直徑 0.032的孔，貫穿散熱器，以容納熱電偶的包裝。這個(gè)小孔對(duì)界面的完整性和熱流路徑的干擾最小。選擇的熱電偶不僅具有良好的熱敏性，同時(shí)具有優(yōu)良的可靠性。熱電偶上有彈簧裝置以保證和封裝底面恒定的機(jī)械接觸。熱電偶的中心位置與封裝里的最活躍的晶體管的中心的位置有關(guān)。