功率器件雪崩耐量测试系统及测试方法技术方案

本申请提供一种功率器件雪崩耐量测试系统及测试方法，涉及半导体器件测试技术领域。所述系统包括功率器件测试电路、电信号采集电路、雪崩耐量计算子系统及为所述待测试功率器件提供可调工作环境温度的环境温度控制子系统。电信号采集电路与功率器件测试电路中的待测试功率器件连接。雪崩耐量计算子系统与电信号采集电路连接，用于根据电信号采集电路采集的压降及电流计算得到待测试功率器件发生二次击穿所需的雪崩耐量。如此，通过改变待测试功率器件的工作环境温度，对不同工作环境温度下待测试功率器件的雪崩耐量的进行测试，以便对待测试功率器件的雪崩耐量进行比对和分析。

【技术实现步骤摘要】
功率器件雪崩耐量测试系统及测试方法
本申请涉及半导体器件测试
，具体而言，涉及一种功率器件雪崩耐量测试系统及测试方法。
技术介绍
在向功率器件的PN结施加较大的反向衰减偏压时，电场衰减电流的流动会引起功率器件的雪崩衰减，此时功率器件可吸收的能量称为雪崩耐量，用于表示施加电压时的抗击穿特性。对于那些在功率器件两端产生较大尖峰电压的应用场合，就要考虑功率器件的雪崩耐量，电压尖峰所集中的能量主要由电感和电流所决定。对于反激式开关电源的应用场合，电路关断时会产生较大的电压尖峰，通常在这种情况下，功率器件都会降低额定电压，从而预留足够的电压余量。但是，一些电源在输出短路时，变压器的初级会产生较大的电流，加上初级电感，功率器件就会有雪崩损坏的可能。因此在这样的应用条件下，就要考虑功率器件的雪崩耐量。另外，由于一些电机的负载是感性负载，而启动和堵转过程中会产生极高的冲击电流，因此也要考虑功率器件的雪崩耐量。然而现有功率器件的雪崩耐量测试，往往测试温度不变，无法模拟不同测试温度下功率器件的雪崩耐量，如此，就无法对不同环境温度下功率器件的雪崩耐量进行比对和分析。需要说明的是，公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在加深对本申请的总体
技术介绍
的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
为了克服上述技术背景中所提及的技术问题，本申请实施例提供一种可对不同测试温度下的功率器件进行雪崩耐量测试的功率器件雪崩耐量测试系统及测试方法。本申请的第一方面，提供一种功率器件雪崩耐量测试系统，包括：功率器件测试电路、电信号采集电路、雪崩耐量计算子系统及环境温度控制子系统；所述电信号采集电路与所述功率器件测试电路中的待测试功率器件连接，用于采集所述待测试功率器件在导通时的压降及电流；所述雪崩耐量计算子系统与所述电信号采集电路连接，用于根据所述电信号采集电路采集的压降及电流计算得到所述待测试功率器件发生二次击穿所需的雪崩耐量；所述环境温度控制子系统为所述待测试功率器件提供可调的工作环境温度。在本申请的一种可能实施例中，所述环境温度控制子系统包括温控箱，所述待测试功率器件设置在所述温控箱内。在本申请的一种可能实施例中，所述功率器件测试电路包括：直流电源、待测试功率器件、驱动电压提供子电路及导通控制子电路；所述待测试功率器件包括控制电极、第一电极和第二电极，所述控制电极与所述驱动电压提供子电路连接、所述第一电极与所述直流电源的正极连接、所述第二电极与所述直流电源的负极分别接地；所述直流电源为所述待测试功率器件提供直流偏置电压，所述驱动电压提供子电路为所述待测试功率器件提供驱动电压；所述导通控制子电路连接在所述驱动电压提供子电路与所述待测试功率器件的控制电极之间，用于控制施加在所述待测试功率器件的控制电极上的驱动电压，从而控制所述待测试功率器件的导通时间。在本申请的一种可能实施例中，所述待测试功率器件包括绝缘栅双极型晶体管、金属-氧化物半导体场效应晶体管及双极结型晶体管。在本申请的一种可能实施例中，所述待测试功率器件为NPN双极结型晶体管，所述待测试功率器件的第一电极为该NPN双极结型晶体管的集电极、第二电极为该NPN双极结型晶体管的发射极、控制电极为该NPN双极结型晶体管的基极。在本申请的一种可能实施例中，所述驱动电压提供子电路包括第二电阻、第三电阻、第一二极管、第二二极管及第一脉冲信号源；所述第二电阻与所述第三电阻串联连接在所述第一脉冲信号源与所述待测试功率器件的控制电极之间；所述第一二极管的阴极连接在所述第二电阻与所述第三电阻之间，所述第一二极管的阳极与所述第二二极管的阳极连接，所述第二二极管的阴极接地。在本申请的一种可能实施例中，所述导通控制子电路包括第一电阻、第四电阻、第三二极管、开关管及第二脉冲信号源；所述开关管包括控制电极、第一电极以及第二电极，所述开关管的第一电极连接在所述驱动电压提供子电路的输出端与所述待测试功率器件的控制电极之间、第二电极接地；所述第一电阻连接在所述开关管的控制电极与所述第二脉冲信号源之间；所述第三二极管的阴极连接在所述第一电阻与所述开关管的控制电极之间，所述第三二极管的阳极接地；所述第四电阻的一端与所述开关管的控制电极连接，所述第四电阻的另一端接地。在本申请的一种可能实施例中，所述开关管为增强型MOSFET，所述开关管的第一电极为该增强型MOSFET的漏极、第二电极为该增强型MOSFET的源极、控制电极为该增强型MOSFET的栅极。在本申请的一种可能实施例中，所述第一脉冲信号源输入高频脉冲信号，所述第二脉冲信号源输入单脉冲信号。本申请的第二方面，还提供一种功率器件雪崩耐量测试方法，应用于上述所述的功率器件雪崩耐量测试系统，所述方法包括：调整所述待测试功率器件所处工作环境的环境温度；采集所述待测试功率器件导通时的压降及电流；根据采集的压降及电流计算所述待测试功率器件导通时的能量；控制所述待测试功率器件的导通时间，将所述待测试功率器件在发生二次击穿前该待测试功率器件导通时的能量进行累加，得到所述待测试功率器件在发生二次击穿所需的雪崩耐量。本申请实施例提供一种功率器件雪崩耐量测试系统及测试方法，包括功率器件测试电路、电信号采集电路、雪崩耐量计算子系统及为所述待测试功率器件提供可调工作环境温度的环境温度控制子系统。电信号采集电路与功率器件测试电路中的待测试功率器件连接，用于采集待测试功率器件在导通时的压降及电流。雪崩耐量计算子系统与电信号采集电路连接，用于根据电信号采集电路采集的压降及电流计算得到待测试功率器件发生二次击穿所需的雪崩耐量。通过改变待测试功率器件的工作环境温度，对不同工作环境温度下待测试功率器件的雪崩耐量的进行测试，以便对待测试功率器件的雪崩耐量进行比对和分析。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本申请实施例提供的一种功率器件雪崩耐量测试系统的方框示意图；图2为本申请实施例提供的一种功率器件测试电路的方框结构示意图；图3为本申请实施例提供的功率器件测试电路的一种可替代的电路结构图；图4为本申请实施例提供的功率器件雪崩耐量测试方法的流程示意图。具体实施方式为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种功率器件雪崩耐量测试系统，其特征在于，包括：功率器件测试电路、电信号采集电路、雪崩耐量计算子系统及环境温度控制子系统；/n所述电信号采集电路与所述功率器件测试电路中的待测试功率器件连接，用于采集所述待测试功率器件在导通时的压降及电流；/n所述雪崩耐量计算子系统与所述电信号采集电路连接，用于根据所述电信号采集电路采集的压降及电流计算得到所述待测试功率器件发生二次击穿所需的雪崩耐量；/n所述环境温度控制子系统为所述待测试功率器件提供可调的工作环境温度。/n

【技术特征摘要】
1.一种功率器件雪崩耐量测试系统，其特征在于，包括：功率器件测试电路、电信号采集电路、雪崩耐量计算子系统及环境温度控制子系统；
所述电信号采集电路与所述功率器件测试电路中的待测试功率器件连接，用于采集所述待测试功率器件在导通时的压降及电流；
所述雪崩耐量计算子系统与所述电信号采集电路连接，用于根据所述电信号采集电路采集的压降及电流计算得到所述待测试功率器件发生二次击穿所需的雪崩耐量；
所述环境温度控制子系统为所述待测试功率器件提供可调的工作环境温度。


2.如权利要求1所述的功率器件雪崩耐量测试系统，其特征在于，所述环境温度控制子系统包括温控箱，所述待测试功率器件设置在所述温控箱内。


3.如权利要求1或2所述的功率器件雪崩耐量测试系统，其特征在于，所述功率器件测试电路包括：直流电源、待测试功率器件、驱动电压提供子电路及导通控制子电路；
所述待测试功率器件包括控制电极、第一电极和第二电极，所述控制电极与所述驱动电压提供子电路连接、所述第一电极与所述直流电源的正极连接、所述第二电极与所述直流电源的负极分别接地；所述直流电源为所述待测试功率器件提供直流偏置电压，所述驱动电压提供子电路为所述待测试功率器件提供驱动电压；
所述导通控制子电路连接在所述驱动电压提供子电路与所述待测试功率器件的控制电极之间，用于控制施加在所述待测试功率器件的控制电极上的驱动电压，从而控制所述待测试功率器件的导通时间。


4.如权利要求3所述的功率器件雪崩耐量测试系统，其特征在于，所述待测试功率器件包括绝缘栅双极型晶体管、金属-氧化物半导体场效应晶体管及双极结型晶体管。


5.如权利要求4所述的功率器件雪崩耐量测试系统，其特征在于，所述待测试功率器件为NPN双极结型晶体管，所述待测试功率器件的第一电极为该NPN双极结型晶体管的集电极、第二电极为该NPN双极结型晶体管的发射极、控制电极为该NPN双极结型晶体管的基极。


6.如权利要求5所述的功率器件雪崩耐量测试系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：依志强，李强，
申请(专利权)人：吉林华微电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：吉林;22