一种高功率半导体器件的参数特性检测方法与流程

本发明涉及半导体测试，尤其涉及一种高功率半导体器件参数特性测试方法。

背景技术：

1、在以绝缘栅双极晶体管(i gbt)、功率金属氧化物半导体场效应晶体管(mosfet)等为代表的功率半导体产品的制造过程期间的最终测试和各种测试大致分为热阻测试、dc参数测试和ac参数测试。由于用于这些测试中的每一个的测试电路不同，因此通常使用独立的半导体测试装置。

2、功率半导体产品的热阻测试是用于测量封装的热释放特性并保证其质量的测试。此外，在dc参数测试中，测量诸如半导体元件漏电流或导通电压的静态特性。这里，dc参数测试也可以称为dc参数特性测试、静态特性测试，或者使用配置dc特性的名称，称为击穿电压、泄漏电流、正向电压测试、栅极阈值电压值测试等。为了半导体元件dc参数测试的目的，还存在可以共同测试dc特性的dc测试器，或者还包括热阻测试功能的dc/热阻测试器，并且通常使用这些测试器中的一个来执行最终测试和过程中测试。

3、同时，功率半导体产品的ac参数测试是用于测量开关特性等的测试，其以半导体元件执行开关动作时的下降时间、包含在半导体元件中的高速二极管(fwd：续流二极管)的反向恢复时间等为代表，并保证其质量。在ac参数测试的情况下，它也可以被称为动态特性测试，或者被称为用于测量个体ac特性的测试。例如，它可以是开关特性测试、负载短路测试、短路安全操作区域(scsoa)测试、反向偏置安全操作区域(rbsoa)测试、雪崩测试或反向恢复特性测试。在交流参数测试中，开关测试(关断测试和反向偏置安全操作区域测试)和fwd反向恢复特性测试原则上可以用公共测试电路来实现，并且集成测试设备通常用于两个测试。然而，由于与开关测试电路不同的电路对于负载短路测试和scsoa测试是必要的，因此使用独立的负载短路测试器来执行测试。

4、以这种方式，当运输功率半导体产品时，通常使用四个测试器：dc测试器、热阻测试器(或dc/热阻集成测试器)、开关测试器和负载短路测试器的区域来进行测试，每个测试都需要独立的测试器和测试接触装置，并且在每个测试器中不可能使用相同的部件或测量电路。因此，引入半导体测试装置时的设备成本增加，且需要时间来切换机械开关，测试效率降低，并且用于实现测试的人员成本也增加。

技术实现思路

1、为了解决现有技术存在的测试设备复杂、人力成本浪费、效率低下等问题，本发明提供了一种高功率半导体器件的参数特性检测方法，其能够减少测试触点电路设备的数量，并且能够通过使得能够共享测试器部件和测量电路来降低设备成本。所述技术方案如下：

2、一种高功率半导体器件的参数特性检测方法，包括高功率半导体器件的参数特性检测系统，其特征在于：

3、所述系统包括开关特性测试、电流反向恢复测试、可靠性测试；

4、所述开关特性测试、所述电流反向恢复测试、所述可靠性测试通过功率继电器整合在同一测试电路中；

5、所述开关特性测试采用双脉冲测试方法；

6、所述电流反向恢复测试通过测试源极和漏极之间的pn结等效寄生体二极管实现；

7、所述可靠性测试为负载短路测试；

8、所述功率继电器包括功率继电器一(10)、功率继电器二(11)和功率继电器三(12)。

9、相比现有技术，本发明具有如下有益技术效果：

10、根据本发明的半导体测试装置、半导体测试电路连接装置和半导体测试方法，可以通过集成测试功能来减少测试触点装置的数量。此外，可以减少初始投资，例如投资成本和人员成本。此外，可以共享测试器部件和测量电路，并且可以降低设备成本。

技术特征：

1.一种高功率半导体器件的参数特性检测方法，包括高功率半导体器件的参数特性检测系统，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的高功率半导体器件的参数特性检测方法，其特征在于，所述双脉冲测试方法进一步包括：第一个脉冲开启期间，构成电容正-电感-被测器件-电容负的回路，对负载电感进行储能，在第一个脉冲关断时刻使流过被测器件的电流达到规格书中的测试条件。

3.根据权利要求2所述的高功率半导体器件的参数特性检测方法，其特征在于，所述双脉冲测试方法进一步包括：在所述第一个脉冲结束时刻可以测得器件在规定漏-源电压和漏-源电流下的关断时间并计算关断能量；在第二个脉冲开启时刻，器件默认已处于规定的测试条件下，此时进行开通时间和关断能量等参数的测量。

4.根据权利要求3所述的高功率半导体器件的参数特性检测方法，其特征在于，所述双脉冲测试方法进一步包括：所述双脉冲的时间间隔以微秒级计。

5.根据权利要求1所述的高功率半导体器件的参数特性检测方法，其特征在于，所述电流反向恢复测试进一步包括：陪测管的栅极改为正常驱动板，并联在一颗快速恢复二极管；被测器件位置不变，电感负载改为与被测器件并联。

6.根据权利要求5所述的高功率半导体器件的参数特性检测方法，其特征在于，所述电流反向恢复测试进一步包括：在第一个脉冲信号时打开陪测管，对负载电感进行充能，当电流上升至设定值时，陪测管关断，电流在电感和被测器件构成的环路中续流。

7.根据权利要求6所述的高功率半导体器件的参数特性检测方法，其特征在于，所述电流反向恢复测试进一步包括：在第二个脉冲到开始时，陪测管开启，电流重新经过电感回到电容负极，被测器件两端电压反向，产生反向恢复电流。

8.根据权利要求1所述的高功率半导体器件的参数特性检测方法，其特征在于，所述负载短路测试进一步包括：在短路测试回路中被测芯片直接并联在电容一侧，没有感性负载。

9.根据权利要求8所述的高功率半导体器件的参数特性检测方法，其特征在于，所述负载短路测试进一步包括：当所述功率继电器包括所述功率继电器一(10)、所述功率继电器二(11)、所述功率继电器三(12)全部闭合时实现负载短路测试功能。

10.如权利要求1所述的高功率半导体器件的参数特性检测方法，其特征在于，当所述功率继电器一(10)闭合、所述功率继电器二(11)打开、所述功率继电器三(12)打开实现开关特性测试功能，当所述功率继电器一(10)闭合、所述功率继电器二(11)闭合、所述功率继电器三(12)打开实现电流反向恢复测试功能。

技术总结本申请是一种高功率半导体器件的参数特性检测方法，具体是将开关特性测试电路、电流反向恢复测试电路、可靠性测试电路通过功率继电器整合在同一测试电路中的多参数动态监测方法。为了解决现有技术中不同参数测试分别采用独立的半导体测试装置造成设备成本高、测试效率降低、人力成本高的技术问题，本申请通过采用多个功率继电器协同将开关特性测试电路、电流反向恢复测试电路、可靠性测试电路整合在同一测试电路中，以此达到降低成本、提高测试效率的技术效果。技术研发人员：苏文娟,何立强受保护的技术使用者：深圳市申拓科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/21