過渡熱測定と構造関数　その2　【流体】

2025年10月14日

半導体パッケージの熱的な評価ポイントはジャンクション温度Tjですが、直接測定することはできません。半導体パッケージを構成する材料の熱抵抗と熱容量が分かれば、詳細モデル、あるいはRCモデルのような形で扱うことができ、Tjの過渡応答も計算できます。

本連載では、半導体パッケージの熱抵抗と熱容量を推定する技術である「過渡熱測定」と「構造関数」について説明していきます。

第1回は「過渡熱測定」と「構造関数」の概要を紹介しました。
第2回は「過渡熱測定」の原理について紹介します。

過渡熱測定の原理

過渡熱測定で半導体パッケージの熱抵抗と熱容量を推定する技術のうち、広く使われている規格”JESD51-14”に則って説明していきます1)。

過渡熱測定で使われる原理は、「ダイオードの順方向電圧(VF)は、ジャンクション温度Tjによって変化する（温度依存性を有する）。」というものです（図1）。
この原理を利用して、ダイオードの順方向電圧(VF)を連続的にセンシングすることで、ジャンクション温度Tjの過渡変化を取得することができます。
ここで、VFとTjの関係を示す温度係数（”K-factor”）を事前に取得する必要があります。

図１：ダイオードの電流電圧特性の温度依存性

次回

温度係数（”K-factor”）の説明も含め、過渡熱測定の手順について説明します。

[From K.Sugahara]

参考文献

1) 1) JESD51-14, “Transient Dual Interface Test Method for the Measurement of the Thermal Resistance Junction to Case of Semiconductor Devices with Heat Flow Through a Single Path”, November 2010

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