功率器件的检测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种功率器件的检测装置及方法，属于半导体器件检测技术领域，所述检测装置包括承载板和设置在承载板上的基板；基板设置有源极主电极、源极辅助电极、漏极主电极、漏极辅助电极、栅极主电极；芯片与基板之间设置有第一焊层，芯片的漏极与第一焊层连接；漏极主电极通过漏极键合线与第一焊层连接；源极主电极通过源极键合线与芯片的源极连接，栅极主电极通过栅极键合线与芯片的栅极连接，源极辅助电极通过源极辅助键合线与芯片的源极连接，漏极辅助电极通过漏极辅助键合线与第一焊层连接。本发明专利技术提供的功率器件的检测装置及方法，其能够对源极键合线以及焊层电阻的变化情况分别进行标定，从而提升检测准确性。从而提升检测准确性。从而提升检测准确性。

【技术实现步骤摘要】
功率器件的检测装置及方法


[0001]本专利技术涉及半导体器件检测
，尤其涉及一种功率器件的检测装置及方法。

技术介绍

[0002]碳化硅(SiC)功率器件包括SiC MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor，简称MOSFET)芯片和与芯片连接的芯片键合线，由于碳化硅功率器件的工作温度超过250℃，这对芯片键合线寿命带来了极大的挑战，需要对碳化硅功率器件进行功率循环测试。
[0003]现有的SiC功率器件的检测装置包括陶瓷板以及设置在陶瓷板上的铜层，陶瓷板设置有与铜层相连接的源极主电极、漏极主电极以及栅极主电极，芯片的漏极与陶瓷板上的铜层焊接固定，芯片的源极与源极主电极通过源极键合线连接，芯片的栅极与栅极主电极通过栅极键合线连接；即在芯片的源极与源极键合线之间形成键合点，芯片的漏极与陶瓷板之间形成焊层；同时，源极主电极、芯片、焊层、漏极主电极形成芯片的导电回路，对导电回路中输入电流并对芯片进行循环加热、冷却后，芯片与源极键合线之间的键合点出现开裂及芯片的漏极与焊层之间出现分离，使得导电回路的电阻增加，通过对源极主电极与漏极主电极之间的电压进行测量，标定源极键合线及焊层的电阻的变化情况，从而对SiC功率器件的寿命进行评估。
[0004]然而，上述功率器件的检测装置只能标定源极键合线及焊层的电阻的总体变化情况，无法对源极键合线及焊层的电阻的变化情况分别进行标定，从而检测准确性差。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例提供了一种功率器件的检测装置及方法，其能够对源极键合线以及焊层电阻的变化情况分别进行标定，从而提升检测准确性。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术实施例采用如下技术方案：
[0007]第一方面，本专利技术实施例提供了一种功率器件的检测装置，用于对芯片进行功率循环测试，所述检测装置包括承载板和设置在所述承载板上的基板；所述基板设置有源极主电极、源极辅助电极、漏极主电极、漏极辅助电极、栅极主电极；所述芯片与所述基板之间设置有第一焊层，且所述芯片的漏极与所述第一焊层电性连接，所述漏极主电极通过漏极键合线与所述第一焊层电性连接；所述源极主电极通过源极键合线与所述芯片的源极电性连接，所述栅极主电极通过栅极键合线与所述芯片的栅极电性连接，所述源极辅助电极通过源极辅助键合线与所述芯片的源极电性连接，所述漏极辅助电极通过漏极辅助键合线与所述第一焊层电性连接。
[0008]在一种可选实施例中，所述基板远离所述承载板的一侧设置有第一导电层，所述第一导电层包括主导电层；所述第一焊层位于所述主导电层上，所述漏极键合线一端连接在所述主导电层上，另一端与所述漏极主电极连接；所述漏极辅助键合线一端连接在所述
主导电层上，另一端与所述漏极辅助电极连接。
[0009]在一种可选实施例中，所述第一导电层还包括源极导电层、漏极导电层、栅极导电层、源极辅助导电层以及漏极辅助导电层；其中，所述源极主电极位于所述源极导电层上，所述源极键合线的一端连接在所述源极导电层上，所述源极辅助电极位于所述源极辅助导电层上，所述源极辅助键合线的一端连接在所述源极辅助导电层上；
[0010]所述栅极主电极位于所述栅极导电层上，所述栅极键合线的一端连接在所述栅极导电层上；所述漏极主电极位于所述漏极导电层上，所述漏极键合线一端连接在所述主导电层上，另一端连接在所述漏极导电层上；所述漏极辅助电极位于所述漏极辅助导电层上，所述漏极键合线一端连接在所述主导电层上，另一端连接在所述漏极辅助导电层上。
[0011]在一种可选实施例中，所述源极键合线与所述源极导电层的键合点远离所述芯片设置；所述漏极键合线与所述漏极导电层的键合点远离所述芯片设置。
[0012]在一种可选实施例中，所述源极辅助键合线与所述主电层的键合点靠近所述芯片设置；所述漏极辅助键合线与所述主电层的键合点靠近所述芯片设置。
[0013]在一种可选实施例中，所述基板为陶瓷基板；所述基板朝向所述承载板的一侧设置有第二导电层，所述第二导电层固定在所述承载板上。
[0014]在一种可选实施例中，所述第一导电层和所述第二导电层为敷设在所述基板上的铜层；所述基板与所述第一导电层、所述第二导电层为一体结构。
[0015]在一种可选实施例中，所述第二导电层与所述承载板之间设置有第二焊层；所述承载板为铜底板或者碳化硅底板。
[0016]在一种可选实施例中，所述芯片为SiC MOSFET芯片，所述芯片包括体内寄生续流二极管。
[0017]第二方面，本专利技术实施例提供了一种功率器件检测方法，其包括以下步骤：
[0018]栅极主电极控制芯片中的源极及漏极导通，在源极主电极、源极键合线、芯片、第一焊层、漏极键合线以及漏极主电极之间形成导电回路；
[0019]在源极主电极加载恒流源，并利用所述导电回路对芯片进行反复加热、冷却；
[0020]在所述芯片中的寄生续流二极管反向电流作用下，利用源极辅助电极、漏极辅助电极测量第一焊层的电压，并获取第一焊层的电阻阻值变化，以判断所述第一焊层是否出现分离；
[0021]测量源极主电极、源极辅助电极之间的电压，并获取源极键合线的电阻阻值变化，以判断源极键合线与芯片的源极之间的键合点是否出现开裂。
[0022]与相关技术相比，本专利技术实施例提供的功率器件的检测装置及方法具有以下优点；
[0023]本专利技术实施例提供的功率器件的检测装置包括与芯片的源极连接的源极主电极以及源极辅助电极、与芯片的漏极连接的漏极主电极和漏极辅助电极以及与芯片的栅极连接的栅极主电极，并且栅极主电极控制芯片的源极和漏极导通，并利用源极主电极、芯片、第一焊层以及漏极主电极形成的导电回路对芯片进行功率循环测试。
[0024]在测试过程中，可利用源极辅助电极、漏极辅助电极测量第一焊层之间的电压变化，从而判断第一焊层是否出现分离；利用源极辅助电极和源极主电极测量源极键合线的电压，从而判断源极键合线与芯片间的键合点是否出现裂开；本实施例通过第一焊层以及
源极键合线的电压分别进行标定，从而提升检测准确性。
[0025]除了上面所描述的本专利技术解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的有益效果外，本专利技术提供的功率器件的检测装置及方法所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征带来的有益效果，将在具体实施方式中作出进一步详细的说明。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对本专利技术实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一部分实施例，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它的附图。
[0027]图1为本专利技术实施例提供的功率器件的检测装置的整体结构示意图；
[0028]图2为本专利技术实施例提供的功率器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种功率器件的检测装置，用于对芯片进行功率循环测试，其特征在于，所述检测装置包括承载板和设置在所述承载板上的基板；所述基板设置有源极主电极、源极辅助电极、漏极主电极、漏极辅助电极、栅极主电极；所述芯片与所述基板之间设置有第一焊层，且所述芯片的漏极与所述第一焊层电性连接，所述漏极主电极通过漏极键合线与所述第一焊层电性连接；所述源极主电极通过源极键合线与所述芯片的源极电性连接，所述栅极主电极通过栅极键合线与所述芯片的栅极电性连接，所述源极辅助电极通过源极辅助键合线与所述芯片的源极电性连接，所述漏极辅助电极通过漏极辅助键合线与所述第一焊层电性连接。2.根据权利要求1所述的功率器件的检测装置，其特征在于，所述基板远离所述承载板的一侧设置有第一导电层，所述第一导电层包括主导电层；所述第一焊层位于所述主导电层上，所述漏极键合线一端连接在所述主导电层上，另一端与所述漏极主电极连接；所述漏极辅助键合线一端连接在所述主导电层上，另一端与所述漏极辅助电极连接。3.根据权利要求2所述的功率器件的检测装置，其特征在于，所述第一导电层还包括源极导电层、漏极导电层、栅极导电层、源极辅助导电层以及漏极辅助导电层；其中，所述源极主电极位于所述源极导电层上，所述源极键合线的一端连接在所述源极导电层上，所述源极辅助电极位于所述源极辅助导电层上，所述源极辅助键合线的一端连接在所述源极辅助导电层上；所述栅极主电极位于所述栅极导电层上，所述栅极键合线的一端连接在所述栅极导电层上；所述漏极主电极位于所述漏极导电层上，所述漏极键合线一端连接在所述主导电层上，另一端连接在所述漏极导电层上；所述漏极辅助电极位于所述漏极辅助导电层上，所述漏极键合线一端连接在所述主导电层上，另一端连接在所述漏极辅助导电层上。...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶娜，李萍，王晓妮，
申请(专利权)人：中车永济电机有限公司，
类型：发明
国别省市：