[发明专利]用于测量温度的系统及方法

说明书

技术领域

本文提到的实施例通常涉及半导体装置领域。更具体地，本文提到的实施例涉及高功率半导体装置系统领域。

背景技术

一种现有的测量半导体结的温度的流电测定方法涉及使用与半导体结处于热交互的热电偶。但是，由于热电偶(为了提供要偏压的读出需要)与例如半导体结之间的电磁干扰，该方法的可用性可能受限。特别地，当热电偶用于监测半导体结的温度时，可能折损在高电压水平下(也即电压水平接近在得到半导体装置峰值输出时的电压水平)可靠地操作半导体装置的能力。此外，在半导体装置邻近区域中存在金属热电偶组件，可以引发半导体装置的部分的无意的电短路的风险。

另一种现有的测量半导体结的温度的流电测定方法涉及测量半导体结的正向电压变化。但是，因为需要中断半导体装置的操作以便进行正向电压变化测量，该方法的可用性可能受限。此外，正向电压的微小改变对其精确测量造成实际困难。

另一种现有的测量半导体结的温度的方法涉及测量半导体装置的基板的温度。但是，除非可以得到半导体结与基板之间热传导的精确热模型，否则该方法的可用性可能受限。此外，如果在半导体装置与基板之间的热连接发生任何改变(例如如果半导体装置剥离基板)，可损害模型的精确度。

另一种现有的测量半导体结的温度的方法涉及使用红外拍摄装置以得到半导体结的热图像。但是，由于通常紧挨接触半导体结，该要求造成了半导体装置没有封装在保护性外壳内的状况，因此该方法的可用性可能受限。

因此强烈需要一种系统，借由该系统能够可靠地监测半导体结的温度而不损害操作半导体装置的能力，并且该系统具有易于改装至现有将受益于该监测的半导体装置装配之内的设计。

发明内容

本文提到的实施例涉及一种系统，包括：具有半导体结的半导体装置，光纤，所述光纤的近端与所述半导体结电磁通信，以及与所述光纤的远端电磁通信的处理单元，所述处理单元能够接收在所述远端可得到的电磁信息并且处理该电磁信息。

本文提到的实施例涉及一种方法，包括：经由光纤的近端从半导体装置的半导体结收集电磁信息，以沿着光纤经由所述光纤的远端传输信息至处理单元，并且在所述处理单元内处理经由所述光纤的所述远端收到的电磁信息。

本文提到的实施例涉及一种方法，包括：提供具有相反的近端和远端的光纤，以在所述近端从所述半导体结接收电磁信息以便沿着所述光纤传播的方式，将所述光纤的所述近端设置成与半导体装置的半导体结接触，提供配置为经由所述光纤的所述远端接收电磁信息的处理单元，以及在所述处理单元内处理电磁信息以估计所述半导体结的温度。

从参照附图提供的以下详细说明将更易于理解这些和其它优点和特征。

附图说明

图1描述了依照一个实施例的半导体装置系统。

图2描述了依照一个实施例的方法。

图3描述了依照一个实施例的方法。

图4显示了依照一个实施例的监测半导体结温度的典型结果。

具体实施方式

在以下说明书中，每当实施例的特定方面或特征描述为包括一组元件的至少一个及其组合，或者由其构成，需要理解的是，方面或特征可能包括该组中的任意元件，或者由其构成，或者是单独地或者是与该组的任意其它元件组合。

如下所详述，本文提到的实施例可能够监测半导体装置内半导体结的温度。例如，实施例可允许当半导体装置处于工作中时监测半导体结温度且不会带来由于监测而发生在半导体装置上的不适当负荷。在某些情况下，半导体装置内半导体结的温度可以提供对于半导体装置和/或包括该半导体装置的系统的健康的指示。

图1描述了半导体装置系统100。半导体装置系统100可包括半导体装置102，例如为高功率半导体装置。半导体装置系统100进一步可包括基板103以及其它组件105，其目的对于本领域技术人员是公知的。半导体装置102可布置为经由半导体装置系统100的其它组件105而位于基板103上。半导体装置102包括半导体结114并且可以由可为电绝缘的保护层104(抽象表示)保形地覆盖。半导体装置102、基板103、其它组件105以及保护层104一起可布置在外壳106(抽象表示)内，外壳106可包括在位置109处的孔口108。保护管110可穿过孔口108，保护管110可以是电绝缘的。包括近端116和远端118的光纤112可布置在保护管110内。保护管110以及还有光纤112可进一步在半导体装置系统100的位置113处穿过保护层104。