Wpływ rozrzutu technologicznego parametrów tranzystorów MOS mocy na dokładność pomiaru ich rezystancji termicznej

• Autorzy: Posobkiewicz Krzysztof , Górecki Krzysztof

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2024.10.39

Warianty tytułu

EN

Influence of technological spread of the parameters of power MOS transistors on the measurement error of their thermal resistance

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań ilustrujących wpływ rozrzutu technologicznego parametrów tranzystorów MOS mocy na błąd pomiaru ich rezystancji termicznej przy wykorzystaniu pośredniej metody elektrycznej. W charakterze parametru termoczułego wykorzystano napięcie bramka-źródło. Badania przeprowadzono na próbie 18 tranzystorów MOS mocy wybranych losowo z jednej partii produkcyjnej. Zmierzono charakterystyki termometryczne każdego z tranzystorów oraz wyznaczono współczynniki funkcji aproksymujących te charakterystyki. Wyznaczono wartości rezystancji termicznej z wykorzystaniem zarówno liniowej, jak i kwadratowej funkcji aproksymującej oraz parametrów tych funkcji uzyskanych dla różnych egzemplarzy badanych tranzystorów. Określono błąd pomiaru wartości napięcia bramka-źródło na uzyskaną wartość rezystancji termicznej związany z rozrzutem technologicznym.

EN

In the paper the results of investigation illustrating the influence of the technological spread the parameters of power MOS transistors on the measurement error of their thermal resistance using the indirect electrical method are presented. As a thermosensitive parameter the gate source voltage was selected. The investigation was carried out on the sample of 18 power MOS transistors randomly chosen from the same production batch. The thermometric characteristics each of the transistors were measured and the coefficients of the functions approximating these characteristics were calculated for all transistors using linear and quadratic approximating function. The measurement error related with the technological spread of the value of the gate-source voltage on the value of the thermal resistance was calculated.

Słowa kluczowe

PL

tranzystor MOS mocy; parametry cieplne; pomiar; rezystancja termiczna; charakterystyka termometryczna; błąd pomiaru

EN

power MOSFET; thermal parameter; measurement; thermal resistance; thermometric characteristic; measurement error

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2024
• Tom: R. 100, nr 10
• Strony: 195--198
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys.

Twórcy

autor

Posobkiewicz Krzysztof

• Uniwersytet Morski w Gdyni, Katedra Elektroniki Morskiej, ul. Morska 81-87, 81-225 Gdynia

• https://orcid.org/0000-0002-9265-1833

autor

Górecki Krzysztof

• Uniwersytet Morski w Gdyni, Katedra Elektroniki Morskiej, ul. Morska 81-87, 81-225 Gdynia

• https://orcid.org/0000-0002-9857-8235

Bibliografia

• [1] R. Perret, Power electronics semiconductor devices, John Wiley & Sons, Hoboken, 2009.
• [2] D.L. Blackburn: Temperature Measurements of Semiconductor Devices – A Review, 20th IEEE Semiconductor Thermal Measurement and Management Symposium SEMI-THERM, San Jose, 2004, pp. 70-80.
• [3] K. Górecki, K. Posobkiewicz, Influence of a PCB Layout Design on the Efficiency of Heat Dissipation and Mutual Thermal Couplings between Transistors, Electronics, Vol. 12, No. 19, 2023, 4116, https://doi.org/10.3390/electronics12194116
• [4] P. Górecki, Compact Thermal Modeling of Power Semiconductor Devices with the Influence of Atmospheric Pressure. Energies, Vol. 15, 2022, 3565. https://doi.org/10.3390/en15103565
• [5] K. Górecki, K. Posobkiewicz, Selected Problems of Power MOSFETs Thermal Parameters Measurements Energies 2021, 14(24), 8353; DOI: 10.3390/en14248353
• [6] Y. Avenas, L. Dupont, Z. Khatir, Temperature measurement of power semiconductor devices by thermo-sensitive electrical parameters – a review, IEEE Transactions on Power Electronics, Vol. 27, No. 6, pp. 3081-3092, 2012
• [7] K. Górecki, K. Posobkiewicz, Influence of the selection the approximating function of thermometric characteristics on the measurement results of thermal resistance of power MOSFETs, Metrology and Measurement Systems, Vol. 31, No. 2, 2024
• [8] A. Pietruszka, P. Górecki, S. Wroński, B. Illés, A. Skwarek, The Influence of Soldering Profile on the Thermal Parameters of Insulated Gate Bipolar Transistors (IGBTs), Applied Sciences Vol.11, No. 12, 2021, 5583
• [9] Karta katalogowa tranzystora FDB52N20, Fairchild Semiconductor, 11.2013, https://www.onsemi.com/download/ data-sheet/pdf/fdb52n20-d.pdf, dostęp 09.2023
• [10] Zaiontz C., (2020) Real Statistics Using Excel, www.realstatistics. com, dostęp 09.2023
• [11] Howell, D. C. (2010) Statistical methods for psychology (7th ed.), Wadsworth, Cengage Learning. https://labs.la.utexas.edu/gilden/files/2016/05/Statistics- Text.pdf, dostęp 09.2023

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr POPUL/SP/0154/2024/02 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki II" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2025).