【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于半导体老化测试，尤其涉及一种高压高温高湿反偏寿命试验系统。
技术介绍
1、功率半导体器件包括si、sic或gan材质的igbt、diode、mosfet、bjt和scr；需要对功率半导体器件进行环境老化试验；环境老化试验具体为在高温、高湿、偏压条件下，加速功率半导体器件的失效进程，测试功率半导体器件对湿气的抵抗能力，评价环境对功率半导体器件外观的侵蚀程度。
2、现有技术中，环境老化试验主要包括高温反偏试验(htrb)和高温栅偏试验(htgb)；高温反偏试验(htrb)通过将半导体器件放置在特定温度的高温环境中，让半导体器件承受特定的反向偏压，测试半导体器件在高温条件下反向偏置时的泄漏电流；高温栅偏试验(htgb)通过将半导体器件放置在特定温度的高温环境中，让半导体器件承受特定的反向偏压，测试半导体器件在高温条件下的栅极泄漏电流稳定性。
3、然而，现有的环境老化试验手段(功率半导体器件高温高湿偏置测试)一般只针对增强型mosfet，无法对耗尽型mosfet进行可靠性测试(老化测试)，无法进行阈值电压(vth)测试；并且现有技术的可靠性测试(老化测试)手段单一，要进行不同类型的可靠性测试(老化测试)需要购买诸多设备，严重增加了采购费用和运维成本，使得企业负担增加和设备的利用率低下。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是克服现有技术中的不足，提供一种高压高温高湿反偏寿命试验系统。
2、这种高压高温高湿反偏寿命试验系统，包括：系统控制柜和恒
3、恒温恒湿试验箱包括试验箱本体和测试夹具，恒温恒湿试验箱用于在高温和高湿环境下对待测产品进行老化试验；恒温恒湿试验箱电连接上位机，上位机用于控制选择老化试验的试验模式；测试夹具安装于恒温恒湿试验箱内部，测试夹具分为前部分和后部分，前部分和后部分通过隔板隔开，隔板内设有连接器转接板，前部分和后部分通过连接器转接板衔接；前部分放置于恒温恒湿试验箱内的老化腔体内，后部分固定于恒温恒湿试验箱的背板处，前部分和后部分分别设有多个槽位，各槽位之间互相独立；前部分的槽位用于插接老化板，后部分的槽位用于插接控制板；每块老化板上布局有多个工位，每个工位均由冠簧插孔、to3p老化测试座和保险丝组成；每个槽位各设有一块老化板或控制板；
4、系统控制柜包括控制板、ups、工控机、高压电源a、高压电源b、低压电源、数字万用表、源测量单元、显示器和安全回路；恒温恒湿试验箱与控制板均通过rs485串口与工控机电连接；数字万用表通过rs232串口及usb接口与工控机电连接；低压电源电连接控制板上的vg电源接口，用于给部分老化板提供vg电压；高压电源b电连接控制板上的部分高压电源接口，用于给老化板提供v+电压；高压电源a电连接控制板上的剩余的高压电源接口，用于给老化板提供v+电压；数字万用表还电连接控制板上的dmm接口，数字万用表用于在进行htxb测试时，循环检测老化板上采样电阻上的电压，再换算成漏电流；源测量单元电连接控制板上的smu接口，用于在进行vth测试时，循环检测老化板的阈值电压；显示器和安全回路均电连接控制板；
5、控制板包括mcu控制单元、通讯模块、多路选择器单元、漏电流采集单元、vth控制模块、高压继电器和极性切换单元；控制板上还设有vg电源接口、高压电源接口、dmm接口和smu接口；smu接口电连接vth控制模块，vth控制模块电连接mcu控制单元；dmm接口电连接多路选择器单元，漏电流采集单元电连接多路选择器单元，多路选择器单元电连接mcu控制单元，通讯模块也电连接mcu控制单元，极性切换单元一端与vg电源接口电连接，另一端通过连接器转接板与老化板栅极电源vg-连接；高压继电器工作端与高压电源接口电连接；高压继电器另一端通过连接器转接板与老化板高压电源v+连接。
6、作为优选：测试夹具的前部分和后部分分别设有五个槽位，前部分的槽位用于插接五块老化板，后部分的槽位用于插接五块控制板。
7、作为优选：高压电源a型号为xr2000，高压电源b型号为it6517，低压电源型号为it-m3113，数字万用表的型号是dmm6500，源测量单元的型号为smu2450。
8、作为优选：控制板中，mcu控制单元中单片机的型号为stm32f103vbt6，通讯模块选用的芯片型号为nsi83085。
9、作为优选：老化板一共有87个工位，第1～77工位用于通过u型跳线选择htrb或者htgb测试模式；第78～87工位用于通过控制板继电器选择htgb+vth测试模式。
10、这种高压高温高湿反偏寿命试验系统的工作方法，具体步骤为：将高压高温高湿反偏寿命试验系统用于进行零栅压htrb+idss测试、负栅压htrb+idss测试、正栅压htgb+igss测试、负栅压htgb+igss测试、正栅压htgb+vth测试或负栅压htgb+vth测试；
11、进行零栅压htrb+idss测试时：将老化板上1～77工位每个工位的11个冠簧插孔用u型跳线设置为零栅压htrb模式，将待测产品依次放入1～77工位，然后将老化板插入测试夹具前部分的1～5号任一槽位中，老化板插牢后，关闭恒温恒湿试验箱的箱门，通过与恒温恒湿试验箱电连接的上位机，设置老化参数，选择对应插槽的待测产品，并将老化试验的试验模式选择为零栅压htrb+idss测试，恒温恒湿试验箱开始对待测产品进行高温高湿反偏老化，老化设定时长后，关闭恒温恒湿试验箱内的温湿度控制装置；控制板上的dmm开始循环扫描各工位的漏电流，上位机将测试结果保存；
12、进行负栅压htrb+idss测试时：将老化板上1～77工位每个工位的11个冠簧插孔用u型跳线设置为负栅压htrb模式，将待测产品依次放入1～77工位，然后将老化板插入测试夹具前部分的1～5号任一槽位中，老化板插牢后，关闭恒温恒湿试验箱的箱门，通过与恒温恒湿试验箱电连接的上位机，设置老化参数，选择对应插槽的待测产品，并将老化试验的试验模式选择为负栅压htrb+idss测试，恒温恒湿试验箱开始对待测产品进行高温高湿反偏老化，老化设定时长后，关闭恒温恒湿试验箱内的温湿度控制装置；控制板上的dmm开始循环扫描各工位的漏电流，上位机将测试结果保存；
13、进行正栅压htgb+igss测试时：将老化板上1～77工位每个工位的11个冠簧插孔用u型跳线设置为正栅压htgb模式，将待测产品依次放入1～77工位，然后将老化板插入测试夹具前部分的1～5号任一槽位中，老化板插牢后，关闭恒温恒湿试验箱的箱门，通过与恒温恒湿试验箱电连接的上位机，设置老化参数，选择对应插槽的待测产品，并将老化试验的试验模式选择为正栅压htgb+igss测试，恒温恒湿试验箱开始对待测产品进行高温高湿栅偏老化，老化设定时长后，关闭恒温恒湿试验箱内的温湿度控制装置；控制板上的dmm开始循环扫描各工位的漏电流，上位机将测试结果保存；
14、进行负栅压htgb+igss测试时：将老化板上1本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高压高温高湿反偏寿命试验系统，其特征在于，包括：系统控制柜和恒温恒湿试验箱；
2.根据权利要求1所述高压高温高湿反偏寿命试验系统，其特征在于：测试夹具的前部分和后部分分别设有五个槽位，前部分的槽位用于插接五块老化板，后部分的槽位用于插接五块控制板。
3.根据权利要求1所述高压高温高湿反偏寿命试验系统，其特征在于：高压电源A(8)型号为XR2000，高压电源B(9)型号为IT6517，低压电源(7)型号为IT-M3113，数字万用表(6)的型号是DMM6500，源测量单元(5)的型号为SMU2450。
4.根据权利要求3所述高压高温高湿反偏寿命试验系统，其特征在于：控制板中，MCU控制单元中单片机的型号为STM32F103VBT6，通讯模块选用的芯片型号为NSi83085。
5.根据权利要求1所述高压高温高湿反偏寿命试验系统，其特征在于：老化板一共有87个工位，第1～77工位用于通过U型跳线选择HTRB或者HTGB测试模式；第78～87工位用于通过控制板继电器选择HTGB+Vth测试模式。
6.一种如权利要求5所述
...【技术特征摘要】
1.一种高压高温高湿反偏寿命试验系统，其特征在于，包括：系统控制柜和恒温恒湿试验箱；
2.根据权利要求1所述高压高温高湿反偏寿命试验系统，其特征在于：测试夹具的前部分和后部分分别设有五个槽位，前部分的槽位用于插接五块老化板，后部分的槽位用于插接五块控制板。
3.根据权利要求1所述高压高温高湿反偏寿命试验系统，其特征在于：高压电源a(8)型号为xr2000，高压电源b(9)型号为it6517，低压电源(7)型号为it-m3113，数字万用表(6)的型号是dmm6500，源测量单元(5)的型号为smu2450。
4.根据权利要求3所述高压高温高湿反偏寿命试验系统，其特征在于：控制板中，mcu控制单...
【专利技术属性】
技术研发人员：季天赐，卞雅培，王莉荣，温秀蓉，
申请(专利权)人：苏州欧菲特电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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