如何測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。

　　芯片表面溫度測量

　　在放大器操作的過程中，紅外顯微被用于探測芯片表面溫度。因為紅外溫度測量方法需要直接看到芯片，芯片的陶瓷保護層就被去掉了取而代之的是一個改造后的保護層，這個保護層有個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。因為芯片和散熱器之間的熱流動取決于熱傳遞，由因為去掉芯片表面的保護層或混合物塑封帶來的測量誤差可以忽略不計。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)，以進行紅外熱測量。這個涂層大大提高了紅外測量的精確度，因為它使紅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，測量場中的最高芯片表面溫度（“熱點”）可以被定位。熱點溫度被作為芯片溫度（TJ），用于熱阻抗方面。熱阻抗的計算方法后面有描述。

　　外殼溫度（TC）測量

　　封裝的外殼溫度（TC）由一個直徑0.020英寸的不銹鋼外殼的熱電偶（型號J；歐米茄號：JMQSS-020G-12）測量，這個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）。散熱器上有一個直徑 0.032的孔，貫穿散熱器，以容納熱電偶的包裝。這個小孔對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)。