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原文传递用于监测功率半导体裸芯的器件和方法

专利名称：	用于监测功率半导体裸芯的器件和方法
摘要：	一种器件(1)包括涂覆有金属化层(5)的至少一个功率半导体裸芯(3)和具有两个相对端(71；72)的至少一个光导(7)。所述第一端(71)能够至少连接到光源(11)和光接收器(13)。所述第二端(72)被永久固定成面对所述金属化层(5)的表面(51)，从而形成朝向所述表面(51)的光路(91)和源自所述表面(51)的光路(92)。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	日本;JP
申请人：	三菱电机株式会社
发明人：	N·德格雷纳;S·莫洛夫;J·万楚克
专利状态：	有效
申请日期：	2018-02-26T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-15T00:00:00+0800
申请号：	CN201880020848.7
公开号：	CN110462386A
代理机构：	北京三友知识产权代理有限公司
代理人：	王小东;黄纶伟
分类号：	G01N21/84(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	日本东京都
主权项：	1.一种器件，该器件包括涂覆有金属化层的至少一个功率半导体裸芯和具有两个相对端的至少一个光导，第一端能够至少连接到光源和光接收器，第二端被永久固定成面对所述金属化层的表面，从而形成朝向所述表面的光路和源自所述表面的光路。 2.根据权利要求1所述的器件，所述器件还包括光源和光接收器，所述光源和所述光接收器都连接到所述光导的所述第一端，至少所述光接收器能够连接到处理器。 3.根据权利要求2所述的器件，所述器件还包括至少连接到所述光接收器的处理器，所述处理器被布置成将由所述光接收器收集到的光的特性与至少一个参考进行比较，所述参考包括以下中的至少一个： -预定值， -由所述光源发射的光的强度，所述处理器进一步连接到所述光源， -由所述光接收器在过去收集到的光的强度， -由所述处理器连接到的第二光接收器收集到的光的强度，以及 -由所述光源发射的光的波长，所述处理器进一步连接到所述光源，所述处理器被进一步布置成根据比较结果生成监测信号。 4.根据前述权利要求中任一项所述的器件，所述器件还包括至少一个分光器，所述分光器设置在所述光导的所述第一端和至少光源或光接收器之间的光路上。 5.根据前述权利要求中任一项所述的器件，其中，所述光导包括至少两条光路，第一光路被布置成将光束从所述第一端引导到直至所述金属化层的所述表面，第二光路被布置成将光束从所述第二端引导到直至所述光导的所述第一端。 6.根据权利要求5所述的器件，其中，联合地选择所述光导的所述第二端的末端表面的构造以及所述第二端相对于所述金属化层的所述表面的相对位置，使得从所述第一光路输出的光中的大部分在所述表面的区域上被反射，然后进入所述第二光路。 7.根据前述权利要求中任一项所述的器件，所述器件还包括连接到所述光导的所述第一端的红外光接收器。 8.根据前述权利要求中任一项所述的器件，所述器件包括涂覆有金属化层的至少两个功率半导体裸芯，所述至少两个功率半导体裸芯各自与相应光导关联，所述光导各自具有第一端和相对的第二端，两个所述第一端通过分光器连接到公共光源并且通过光耦合器连接到公共光接收器，两个所述第二端被永久固定成面对相应的所述金属化层的所述表面，从而形成直至所述表面的相应光路和/或源自所述表面的相应光路。 9.根据前述权利要求中任一项所述的器件，所述器件包括涂覆有金属化层的N个功率半导体裸芯，N大于或等于2，并且所述器件包括公共光导，所述光导包括N个不同的第二端，所述第二端被永久固定成面对每个金属化层的相应表面，从而形成直至N个表面中的第一个表面的光路并且形成源自所述N个表面中的最后一个表面的光路，所述光导还包括在所述第二端之间的N-1条中间光路，所述中间光路各自被布置成收集被所述N个表面中的一个表面反射的光束并且引导所述光束直至所述N个表面中的另一表面。 10.根据前述权利要求中任一项所述的器件，所述器件还包括在所述第二端和所述表面之间的组装材料，所述组装材料的成分和厚度被选择为在温度介于-40℃和150℃之间时对于所述光源的波长而言具有低于2dB/m的衰减。 11.一种用于监测涂覆有金属化层的功率半导体裸芯的方法，该方法包括以下步骤： -将光导永久固定成面对所述金属化层的表面， -通过所述光导收集在所述表面上被反射的光束， -将收集到的所述光束转换成电信号， -将所述信号与至少一个参考进行比较， -根据比较结果生成监测信号。 12.根据权利要求11所述的方法，其中，固定步骤被执行成使得能够收集在所述表面上被反射的光束，所述光束的强度取决于所述表面的粗糙度。 13.根据权利要求11或12所述的方法，其中，将所述信号与至少一个参考进行比较的步骤包括： -过滤所述电信号和/或将所述电信号拟合到参考曲线，所述方法还包括从所述信号外推所述功率半导体裸芯的寿命终止和/或剩余使用寿命的估计，所述监测信号包括与所述估计相关的数据。
所属类别：	发明专利