基于電學法的封裝器件中電容影響研究

王 雨，馮士維，史 冬，鄭 翔

(北京工業大學 微電子學院，北京 100124)

半導體器件工作溫升影響器件的電學特性和可靠性[1-2]。獲得半導體器件工作溫升數據對改進器件熱設計并提高可靠性有密不可分的關聯。在許多集成電路制造工藝中，電容和二極管并聯在一起并封裝在一個管殼內，電容無法拆卸，為獲得該管殼中二極管的工作溫升，一定要考慮電容的影響，因此研究封裝器件中電容對二極管工作溫升的影響至關重要。

在國際上測量二極管工作溫升的方法中因器件溫敏電學參數方法(電學法)的方便性快捷性與準確性而應用廣泛[3-4]。利用電學法進行測量工作溫升的主流儀器有美國Analysis Tech Phase11及匈牙利MicRed公司生產的Mentor Graphics T3Ster。這些設備價格昂貴，而且，這些儀器只針對半導體器件測量，不能夠有效分析含有并聯電容影響的二極管工作溫升。因此，研究基于電學法測量工作溫升中并聯電容對二極管的影響具有實際意義。

本文基于電學法理論，有效分析了并聯電容對二極管工作溫升的影響。搭建二極管與電容并聯的被測器件，通過改變電容容量與加熱時間長短來獲得測量不同情況下被測器件的瞬態溫度響應曲線。通過分析不同情況下的瞬態溫度響應曲線，消除電容對二極管工作溫升的影響，提供有效獲取封裝器件中含有并聯電容的二極管工作溫升的方法。

1 電學法原理

電學法測量半導體器件工作溫升原理如下：半導體器件工作溫升定義為