一种功率半导体模块高温反偏测试的测试温度确定方法技术

技术编号:38757915 阅读:14 留言:0更新日期:2023-09-10 09:42
本发明专利技术公开了一种功率半导体模块高温反偏测试的测试温度确定方法,该方法先设置一个起始的温箱温度并在该温度下进行HTRB,然后根据测试结果调整温箱温度再进行HTRB,如此经过有限次温度调整和HTRB后即可得到HTRB测试温度。通过本发明专利技术的方法,可以快速确定功率半导体模块高温反偏测试的测试温度,用时少,效率高。高。高。

【技术实现步骤摘要】
一种功率半导体模块高温反偏测试的测试温度确定方法


[0001]本专利技术涉及功率半导体测试领域,具体地涉及一种功率半导体模块高温反偏测试的测试温度确定方法。

技术介绍

[0002]率半导体模块是将大功率电子器件按一定的串联组合灌封成一体。功率半导体模块可根据封装的元器件的不同具有不同指标。功率半导体模块通常包括IGBT模块和SiC MOSFET模块等。
[0003]高温反偏测试(HTRB:High Temperature Reverse Bias)是功率半导体模块寿命耐久可靠性的一个测试项目。通常,功率半导体模块的HTRB测试条件是:1)功率半导体模块工作在最大结温Tvjmax下; 2)对于IGBT模块, Vce≥0.8Vcemax,Vce是集电极与发射极之间的测试电压; 对SiC MOSFET模块,Vds≥0.8Vdsmax,Vds是漏极与源极之间的测试电压;3)栅极电压 Vge(IGBT)或Vgs(SiC MOSFET) = 0V;4) 测试时长≥1000小时。
[0004]HTRB测试温度是指HTRB测试时功率半导体模块内部结温达到最大结温Tvjmax对应的温度。在HTRB中,需要将测试环境温度(即,温箱温度)设定在测试温度下,即,使功率半导体模块在HTRB过程中工作在内部结温为Tvjmax的热平衡状态下。因此,在进行HTRB之前,需要事先确定此测试温度。目前,确定HTRB测试温度的方法主要是利用监测功率半导体模块各相漏电流变化趋势来确定,但这种方法用时比较长,通常需要至少10个小时以上,效率低

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种用时短、效率高的功率半导体模块高温反偏测试的测试温度确定方法,以解决上述问题。为此,本专利技术采用的技术方案如下:一种功率半导体模块高温反偏测试的测试温度确定方法,其中,所述方法包括以下步骤:S1.将连接好结温测量引线的功率半导体模块安装在老化板上并安装到HTRB设备的温箱中,将引线引到温箱外并连接至测温单元;S2.将温箱温度设置成(Tvjmax

T0)后进行高温反偏测试,其中,Tvjmax是该功率半导体模块的最大结温,T0为预设降低温度且T0≥0℃;S3. 测量所有功率半导体模块的各个结温Tvj,并判断Tvj是否均小于最大结温Tvjmax,若是,则进入S4,否则进入S6;S4.判断高温反偏测试时长是否达到预设时长,若是,则进入S5,否则返回S3;S5.将温箱温度升高第一温度步长T1后进行高温反偏测试,返回S3,其中,T1≥3℃;S6.将温箱温度降低第二温度步长T2后重新进行高温反偏测试,其中,T2=INT(1/2*T1+T3),其中,T3为温箱温度的控制精度,且T3≤1℃;
S7.测量该功率半导体模块的各个结温Tvj,并判断Tvj是否均小于最大结温Tvjmax,若是,则进入S8,否则进入S10;S8.判断高温反偏测试时长是否达到预设时长,若是,则进入S9,否则返回S7;S9.将温箱温度升高1℃并进行高温反偏测试,返回S7;S10.将温箱温度降低T3后重新进行高温反偏测试;S11.测量该功率半导体模块的各个结温Tvj,并判断Tvj是否均小于最大结温Tvjmax,若是,则进入S12,否则将温箱温度降低T4后重新进行高温反偏测试,返回S3,其中,T4>T1;S12.判断高温反偏测试时长是否达到预设时长,若是进入S13,否则返回S11;S13.结束高温反偏测试并将此时的温箱温度作为HTRB测试温度。
[0006]进一步地,T0≥20℃。
[0007]进一步地,T0=30℃。
[0008]进一步地,T1=5℃以及T2=3℃。
[0009]进一步地,T4为10℃。
[0010]进一步地,T3为0.5℃或者1℃。
[0011]进一步地,预设时长为10分钟以上。
[0012]进一步地,预设时长为30分钟。
[0013]进一步地,在测量到的结温Tvj中有一个大于Tvjmax时,自动停止高温反偏测试并发出报警信号。
[0014]进一步地,所述方法还包括在步骤S1和S2之间的Tvjmax修正步骤,具体地,将温箱温度设置成事先得到的Tvjmax,并只开启加热升温功能,不施加测试电压,让温箱在设定温度Tvjmax下稳定工作10分钟后,测量并记录Tvj,选择最大值作为修正后的Tvjmax。
[0015]通过本专利技术的方法,可以快速确定功率半导体模块高温反偏测试的测试温度,用时少,效率高。
附图说明
[0016]图1是根据本专利技术的测试系统接线示意图;图2是根据本专利技术实施例的一种功率半导体模块高温反偏测试的测试温度确定方法的流程图。
具体实施方式
[0017]以下将结合附图对本专利技术的优选实施例进行详细说明,以便更清楚理解本专利技术的目的、特点和优点。应理解的是,附图所示的实施例并不是对本专利技术范围的限制,而只是为了说明本专利技术技术方案的实质精神。
[0018]如图1和2所示,一种功率半导体模块高温反偏测试的测试温度确定方法可包括以下步骤:S1.系统接线。功率半导体模块1会在封装中为每一个半桥/相内嵌NTC热敏电阻或热电阻,并提供测量端子。将功率半导体模块1被测样件的所有结温测量端子连接好足够长的引线L1~Ln。将连接好结温测量引线的功率半导体模块1安装在老化板(未示出)上并安装
到HTRB设备的温箱2中,再将引线引到温箱外并连接至测温单元3。其中,老化板和HTRB设备的结构是公知的,这里不再赘述。测温单元3可以监测功率半导体模块1的各个结温Tvj。测温单元3可以是具有多个温度采集通道的电路板或者测温装置。
[0019]S2.将温箱温度设置成(Tvjmax

T0)后进行高温反偏测试,其中,Tvjmax是该功率半导体模块的最大结温,可以通过技术资料获得。T0为预设降低温度,用于调整起始测试温度。T0≥0℃,并且T0通常为正整数温度。优选地,T0≥20℃;更优选地,T0=30℃。因为功率半导体模块在(Tvjmax

30℃)下进行高温反偏测试,其实际结温基本上不会大于Tvjmax。这样可以减少高温反偏测试次数,提高效率。
[0020]S3.测量该功率半导体模块的各个结温Tvj,并判断Tvj是否均小于最大结温Tvjmax,若是,则进入S4,否则进入S6。
[0021]S4.判断高温反偏测试时长t是否达到预设时长t0,若是,则进入S5,否则返回S3。该预设时长t0根据经验设置,通常是10分钟以上,优选地,30分钟或以上。
[0022]S5.将温箱温度升高第一温度步长T1后进行高温反偏测试,返回S3,其中,T1≥3℃;优选地,T1=5℃。
[0023]S6.将温箱温度降低第二温度步长T2后重新进行高温反偏测试,其中,T2=INT(1/2*T1+T3),其中,T3为温箱温度的控制精度,且T3≤1℃。在T1=5℃时,T2=3℃。T3通常是0.5℃或1℃。
[0024]S7.测量该功本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种功率半导体模块高温反偏测试的测试温度确定方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:S1.将连接好结温测量引线的功率半导体模块安装在老化板上并安装到HTRB设备的温箱中,将引线引到温箱外并连接至测温单元;S2.将温箱温度设置成(Tvjmax

T0)后进行高温反偏测试,其中,Tvjmax是该功率半导体模块的最大结温,T0为预设降低温度且T0≥0℃;S3.测量所有功率半导体模块的各个结温Tvj,并判断Tvj是否均小于最大结温Tvjmax,若是,则进入S4,否则进入S6;S4.判断高温反偏测试时长是否达到预设时长,若是,则进入S5,否则返回S3;S5.将温箱温度升高第一温度步长T1后进行高温反偏测试,返回S3,其中,T1≥3℃;S6.将温箱温度降低第二温度步长T2后重新进行高温反偏测试,其中,T2=INT(1/2*T1+T3),其中,T3为温箱温度的控制精度,且T3≤1℃;S7.测量该功率半导体模块的各个结温Tvj,并判断Tvj是否均小于最大结温Tvjmax,若是,则进入S8,否则进入S10;S8.判断高温反偏测试时长是否达到预设时长,若是,则进入S9,否则返回S7;S9.将温箱温度升高1℃并进行高温反偏测试,返回S7;S10.将温箱温度降低T3后重新进行高温反偏测试;S11.测量该功率半导体模块的各个结温Tv...

【专利技术属性】
技术研发人员:张贵军刘玉国高永兴
申请(专利权)人:苏州英特模科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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