结层温度Tj它是半导体内部的一个温度值。在半导体器件内部,因为电能损耗而产生热量,这个热量会集结在结层上,从而使温度升高。这个温度就被定义成结层温度Tj。这个结层温度Tj 是一个虚拟的参数,它无法被直接测量得出。它可表示为理论的平均值,它同一个芯片PN 结的实际温度可能有不小的出入,随着芯片尺寸的加大这种出入还会增加。
图 显示了载流芯片温度分布的测量红外图。我们可以看到,芯片边角同芯片的最热的中心点有较大的温度差异( T 为41.8°C )。同时还清晰看到,没有栅极电流,所以在栅极出现导线留下的阴影。通过一般的测温方法,即通过测量具有负温度效应的正向通态压降的办法,所测出的温度同使用红外测量或通过模拟芯片温度计算出来的温度平均值大致吻合。图3.2.2 描述的结层温度Tj 测量方法可用于所有双极型元器件。在低电流时,正向通态压降的温度系数为负。右边是在恒定电流时,正向通态压降VCE 和温度的线性关系。
例如,当我们知道在25°C 时的正向通态压降VCE(1)和150°C 时的VCE(3),那
么,我们可以计算出芯片在温度X 时的正向通态压降VCE(2)(条件是测量电流相
同)。
例如,当我们知道在25°C 时的正向通态压降VCE(1)和150°C 时的VCE(3),那么,我们可以计算出芯片在温度X 时的正向通态压降VCE(2)(条件是测量电流相同)。
最大允许结层温度是功率半导体最重要的温度极限参数和额定温度的参考值。结层温度Tj 可以从壳体温度(可测量的)、半导体功耗和(在数据表给出的)热阻计算出来,它可以用来检查是否超出极限值