可兼容多种环境老化试验的方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种可兼容多种环境老化试验的方法及系统，其包括试验环境装置以及试验测试电路，利用所述试验环境装置能提供待测功率器件在环境老化试验中所需的试验环境，利用试验测试电路能提供待测功率器件在环境老化试验中所需的电学条件，以能对待测功率器件进行所需的反偏试验或栅偏试验；所述试验环境装置能提供的试验环境包括低温环境、高温环境以及高温高湿环境；通过试验环境装置提供的试验环境和/或试验测试电路加载的电学条件配合，能对待测功率器件进行所需的环境老化试验，本发明专利技术利用同一种设备能同时实现多种环境老化试验的测试，提高了测试的综合利用率，降低安装空间和采购成本及后续运维成本。

【技术实现步骤摘要】
可兼容多种环境老化试验的方法及系统
本专利技术涉及一种方法及系统，尤其是一种可兼容多种环境老化试验的方法及系统，属于功率器件测试的

技术介绍
HTRB(HighTemperatureReverseBias，高温反偏试验)，试验将半导体器件放置在特定温度的高温环境中，并让半导体器件承受特定的反向偏压，通过测试半导体器件在该工况下的寿命及特性变化来评估被测器件的可靠性。H3TRB(HighHumidityHighTemperatureReverseBias，高温高湿反偏试验)：试验将半导体器件放置在特定温度和湿度的高温高湿环境中，并让半导体器件承受特定的反向偏压，通过测试半导体器件在该工况下的寿命及特性变化来评估被测器件的可靠性。注：有也有文献将此试验称之为THB(TemperatureHumidityBias)。HTGB(HighTemperatureGateBias，高温栅偏试验)，试验将半导体器件放置在特定温度的高温环境中，并让半导体器件的栅极承受特定的偏压，通过测试半导体器件在该工况下的寿命及特性变化来评估被测器件的可靠性。注：也有文献将此试验称之为HTGS(HighTemperatureGateStress)HTS(HighTemperatureStorage，高温存储试验)，试验将半导体器件放置在特定温度的高温环境中，通过测试半导体器件在该工况下的寿命及特性变化来评估被测器件的可靠性。LTS(LowTemperatureStorage，低温存储试验)，试验将半导体器件放置在特定温度的低温环境中，通过测试半导体器件在该工况下的寿命及特性变化来评估被测器件的可靠性。THS(TemperatureHumidityStorage，高温高湿存储试验)，试验将半导体器件放置在特定温度和湿度的高温高湿环境中，通过测试半导体器件在该工况下的寿命及特性变化来评估被测器件的可靠性。HTRB类试验与H3TRB类试验的主要差别在于环境条件，HTRB是将样品放置在高温环境提供装置(如高温环境试验箱或恒温加热台等)内部或表面，H3TRB则是将样品放置在高温高湿环境提供装置(如高温高湿环境试验箱)内部。试验时，需要将被测试器件放置到环境试验提供装置内部(或表面)，环境试验装置可为被测器件提供高温环境或高温高湿环境。其它电路部分的放置位置不作限制(如可位于高温环境提供装置的内部、外部、表面或非表面)。另外，HTRB及H3TRB测试衍生出的一些非标准试验，例如高压H3TRB试验、非标HTRB类试验、非标H3TRB类试验等。但这些非标准试验的电路与标准试验相似，在此不作区分。对HTGB试验，二极管类器件由于没有栅极，故不需要做HTGB试验。试验时，需要将被测试器件放置到高温环境提供装置(如高温环境试验箱或恒温加热台等)内部或表面，高温环境提供装置可为被测器件提供高温环境。其它电路部分的放置位置不作限制(如可位于高温环境提供装置的内部、外部、表面或非表面)。另外，HTGB测试衍生出的一些非标准试验。但这些非标准试验的电路与标准试验相似，本专利不作区分。HTS、LTS和HTS只需要将被测器件放置在特定环境条件下存放特定时长，不需要在被测器件上施加电学条件。目前的HTRB、H3TRB、HTGB、HTS、LTS和HTS类试验都是需要专用的测试系统进行测试。也就是说HTRB类试验需要使用HTRB专用测试系统进行测试。HTGB类试验需要使用HTGB专用测试系统进行测试，依次类推。HTRB、H3TRB、HTGB、HTS、LTS和HTS类试验为破坏性试验，通常用于抽样检测，使用频率不高。但由于六类试验需要分别采购六种测试设备，导致设备整体采购费用和后续的运维成本较高，六台设备的利用率都较低，且占用空间很大。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种可兼容多种环境老化试验的方法及系统，其利用同一种设备能同时实现多种环境老化试验的测试，提高了测试的综合利用率，降低安装空间和采购成本及后续运维成本。按照本专利技术提供的技术方案，所述可兼容多种环境老化试验的方法，包括试验环境装置以及试验测试电路，利用所述试验环境装置能提供待测功率器件在环境老化试验中所需的试验环境；利用试验测试电路能提供待测功率器件在环境老化试验中所需的电学条件，以能对待测功率器件进行所需的反偏试验或栅偏试验；所述试验环境装置能提供的试验环境包括低温环境、高温环境以及高温高湿环境；通过试验环境装置提供的试验环境和/或试验测试电路加载的电学条件配合，能对待测功率器件进行所需的环境老化试验，对待测功率器件能进行的环境老化试验包括HTRB试验、H3TRB试验、HTGB试验、HTS试验、LTS试验或THS试验。所述试验测试电路包括反偏电压部以及栅偏电压部，反偏电压部、栅偏电压部与待测功率器件对应连接后，通过反偏电压部能向待测功率器件加载反偏电压，通过栅偏电压部能向待测功率器件加载栅偏电压；通过反偏电压部、栅偏电压部对待测功率器件加载相应的电压后，能对待测功率器件进行HTGB试验、HTRB试验或H3TRB试验。所述反偏电压部反偏电压电源VCC，所述反偏电压电源VCC的负极端接地，反偏电压电源VCC的正极端与电阻R1的一端连接，电阻R1的另一端与开关A2的第一端连接，开关A2的第二端与开关A1的第二端连接，开关A1的第一端接地，开关A2的第二端、开关A1的第二端相互连接后能与待测功率器件相应的端部连接。所述栅偏电压部包括正栅压偏置电源VGG+以及负栅压偏置电源VGG-，所述正栅压偏置电源VGG+的负极端接地，正栅压偏置电源VGG+的正极端与电阻R3的一端连接，电阻R3的另一端与开关B3的第一端连接，开关B3的第二端与开关B2的第二端以及开关B1的第二端连接，开关B2的第一端接地，开关B1的第一端与电阻R2的一端以及开关S1的一端连接，开关S1的另一端、电阻R2的另一端均与负栅压偏置电源VGG-的负极端连接，负栅压偏置电源VGG-的正极端接地；开关B1的第二端、开关B2的第二端以及开关B3的第二端相互连接后能与待测功率器件相应的端部连接。所述栅偏电压部包括栅压偏置电源VGG以及与所述栅压偏置电源VGG连接的极性切换电路S3，栅压偏置电源VGG通过极性切换电路能使其一端接地，而另一端与电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端与开关B4的第一端连接，开关B4的第二端与开关B5的第一端连接，开关B5的第二端接地，电阻R4与开关S2并联，开关B4的第二端、开关B5的第一端相互连接后能与待测功率器件相应的端部连接。所述试验测试电路包括HTRB测试电路以及HTGB测试电路，所述HTRB测试电路与HTGB测试电路相互独立。还包括用于测量泄漏电流的泄漏电流测量单元，所述泄漏电流测量单元与待测功率器件适配连接，以测量待测功率器件在环境老化试验中的泄漏电流。一种可兼容多种环境老化试验的系统，包括试验环境装置以及试验测试电路，利用所述试验环境装置能提供待测功率器件在环境老化试验中所需的试验环境，利用试验测试电路能提供待测功率器件在环境老化试验中所需的电学条件，以能对待测功率器件进行所需的反偏试验或栅偏试验；所述试验环境装置能提供的试验环境包括低温环境、高温环境以及高温高湿环境；通过试验环境装本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可兼容多种环境老化试验的方法，其特征是，包括试验环境装置以及试验测试电路，利用所述试验环境装置能提供待测功率器件在环境老化试验中所需的试验环境；利用试验测试电路能提供待测功率器件在环境老化试验中所需的电学条件，以能对待测功率器件进行所需的反偏试验或栅偏试验；所述试验环境装置能提供的试验环境包括低温环境、高温环境以及高温高湿环境；通过试验环境装置提供的试验环境和/或试验测试电路加载的电学条件配合，能对待测功率器件进行所需的环境老化试验，对待测功率器件能进行的环境老化试验包括HTRB试验、H3TRB试验、HTGB试验、HTS试验、LTS试验或THS试验。

【技术特征摘要】
1.一种可兼容多种环境老化试验的方法，其特征是，包括试验环境装置以及试验测试电路，利用所述试验环境装置能提供待测功率器件在环境老化试验中所需的试验环境；利用试验测试电路能提供待测功率器件在环境老化试验中所需的电学条件，以能对待测功率器件进行所需的反偏试验或栅偏试验；所述试验环境装置能提供的试验环境包括低温环境、高温环境以及高温高湿环境；通过试验环境装置提供的试验环境和/或试验测试电路加载的电学条件配合，能对待测功率器件进行所需的环境老化试验，对待测功率器件能进行的环境老化试验包括HTRB试验、H3TRB试验、HTGB试验、HTS试验、LTS试验或THS试验。2.根据权利要求1所述的可兼容多种环境老化试验的方法，其特征是：所述试验测试电路包括反偏电压部以及栅偏电压部，反偏电压部、栅偏电压部与待测功率器件对应连接后，通过反偏电压部能向待测功率器件加载反偏电压，通过栅偏电压部能向待测功率器件加载栅偏电压；通过反偏电压部、栅偏电压部对待测功率器件加载相应的电压后，能对待测功率器件进行HTGB试验、HTRB试验或H3TRB试验。3.根据权利要求2所述的可兼容多种环境老化试验的方法，其特征是：所述反偏电压部反偏电压电源VCC，所述反偏电压电源VCC的负极端接地，反偏电压电源VCC的正极端与电阻R1的一端连接，电阻R1的另一端与开关A2的第一端连接，开关A2的第二端与开关A1的第二端连接，开关A1的第一端接地，开关A2的第二端、开关A1的第二端相互连接后能与待测功率器件相应的端部连接。4.根据权利要求3所述的可兼容多种环境老化试验的方法，其特征是：所述栅偏电压部包括正栅压偏置电源VGG+以及负栅压偏置电源VGG-，所述正栅压偏置电源VGG+的负极端接地，正栅压偏置电源VGG+的正极端与电阻R3的一端连接，电阻R3的另一端与开关B3的第一端连接，开关B3的第二端与开关B2的第二端以及开关B1的第二端连接，开关B2的第一端接地，开关B1的第一端与电阻R2的一端以及开关S1的一端连接，开关S1的另一端、电阻R2的另一端均与负栅压偏置电源VGG-的负极端连接，负栅压偏置电源VGG-的正极端接地；开关B1的第二端、开关B2的第二端以及开关B3的第二端相互连接后能与待测功率器...

【专利技术属性】
技术研发人员：张文亮，李文江，孙浩强，雷小阳，朱阳军，
申请(专利权)人：山东阅芯电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37