IPM可靠性测试方法、装置、系统及计算机存储介质与流程

ipm可靠性测试方法、装置、系统及计算机存储介质
技术领域
1.本发明涉及功率半导体领域，特别涉及一种ipm可靠性测试方法、装置、系统及计算机存储介质。


背景技术：

2.智能功率模块(intelligent power module，ipm)是一种将电力电子和集成电路技术结合的功率驱动类产品，其将功率开关器件和高压驱动电路集成在一起，已广泛应用于工控、家电等领域。
3.智能功率模块在实际应用时会受到恶劣环境的影响，特别是高温、高湿、高压环境。为评估智能功率模块的可靠性，会对其进行高温反向偏压实验和高温高湿反向偏压实验，以模拟智能功率模块遇到的高温、高压、高湿环境。
4.然而，智能功率模块的高温反向偏压实验和高温高湿反向偏压实验为并行实验，两个实验相互独立，实验环境单一，不能贴近智能功率模块遇到的复杂环境，无法对智能功率模块的可靠性进行有效评估。


技术实现要素：

5.本发明的主要目的在于提出一种ipm可靠性测试方法，旨在解决现有智能功率模块的可靠性评估方法无法对其进行有效评估的技术问题。
6.为实现上述目的，本发明提出一种ipm可靠性测试方法，所述ipm可靠性测试方法包括：在常温静态测试环境下，向待测ipm施加第一预设偏置电压；待持续第一预设时长后，获取所述ipm的第一漏电流；基于所述第一漏电流与所述ipm的极限漏电流，判断所述ipm是否失效；若所述ipm有效，则将所述ipm的测试温度设置为第一预设温度并向所述ipm施加第二预设偏置电压；待持续第二预设时长后，将所述ipm的当前测试环境恢复至常温静态测试环境；在恢复至常温静态测试环境后，重新向所述ipm施加第一预设偏置电压；待持续第一预设时长后，获取所述ipm的第二漏电流；基于所述第二漏电流与所述ipm的极限漏电流，判断所述ipm是否失效；若所述ipm有效，则再将所述ipm的测试温度设置为第二预设温度、测试湿度设置为预设湿度并向所述ipm施加第三预设偏置电压；待持续第三预设时长后，将所述ipm的当前测试环境恢复至常温静态测试环境；在恢复至常温静态测试环境后，重新向所述ipm施加第一预设偏置电压；待持续第一预设时长后，获取所述ipm的第三漏电流；基于所述第三漏电流与所述ipm的极限漏电流，判断所述ipm是否失效。
7.优选地，所述基于第一漏电流与所述ipm的极限漏电流，判断所述ipm是否失效包括：将所述第一漏电流与所述极限漏电流进行比对；若所述第一漏电流大于所述极限漏电流，则表示所述ipm失效；若所述第一漏电流小于等于所述极限漏电流，则表示所述ipm有效。
8.优选地，所述基于第二漏电流与所述ipm的极限漏电流，判断所述ipm是否失效包括：将所述第二漏电流与所述极限漏电流进行比对；若所述第二漏电流大于所述极限漏电
流，则表示所述ipm失效；若所述第二漏电流小于等于所述极限漏电流，则表示所述ipm有效。
9.优选地，所述基于第三漏电流与所述ipm的极限漏电流，判断所述ipm是否失效包括：将所述第三漏电流与所述极限漏电流进行比对；若所述第三漏电流大于所述极限漏电流，则表示所述ipm失效；若所述第三漏电流小于等于所述极限漏电流，则表示所述ipm有效。
10.优选地，所述第一预设温度为125℃。
11.优选地，所述第二预设温度为85℃。
12.本发明进一步提出一种ipm可靠性测试装置，所述ipm可靠性测试装置包括：第一设置模块，用于在常温静态测试环境下，向待测ipm施加第一预设偏置电压；第一获取模块，用于待持续第一预设时长后，获取所述ipm的第一漏电流；第一判断模块，用于基于所述第一漏电流与所述ipm的极限漏电流，判断所述ipm是否失效；第二设置模块，用于在所述ipm有效时，将所述ipm的测试温度设置为第一预设温度并向所述ipm施加第二预设偏置电压；第三设置模块，用于待持续第二预设时长后，将所述ipm的当前测试环境恢复至常温静态测试环境；第四设置模块，用于在恢复至常温静态测试环境后，重新向所述ipm施加第一预设偏置电压；第二获取模块，用于待持续第一预设时长后，获取所述ipm的第二漏电流；第二判断模块，用于基于所述第二漏电流与所述ipm的极限漏电流，判断所述ipm是否失效；第五设置模块，用于在所述ipm有效时，将所述ipm的测试温度设置为第二预设温度、测试湿度设置为预设湿度并向所述ipm施加第三预设偏置电压；第六设置模块，用于待持续第三预设时长后，将所述ipm的当前测试环境恢复至常温静态测试环境；第七设置模块，用于在恢复至常温静态测试环境后，重新向所述ipm施加第一预设偏置电压；第三获取模块，用于待持续第一预设时长后，获取所述ipm的第三漏电流；第三判断模块，用于基于所述第三漏电流与所述ipm的极限漏电流，判断所述ipm是否失效。
13.本发明提出一种ipm可靠性测试系统，所述ipm可靠性测试系统包括：
14.存储器，用于存储计算机程序；
15.处理器，用于执行所述计算机程序时，实现前述所记载的ipm可靠性测试方法，该ipm可靠性测试方法至少包括以下步骤；
16.在常温静态测试环境下，向待测ipm施加第一预设偏置电压；待持续第一预设时长后，获取所述ipm的第一漏电流；基于所述第一漏电流与所述ipm的极限漏电流，判断所述ipm是否失效；若所述ipm有效，则将所述ipm的测试温度设置为第一预设温度并向所述ipm施加第二预设偏置电压；待持续第二预设时长后，将所述ipm的当前测试环境恢复至常温静态测试环境；在恢复至常温静态测试环境后，重新向所述ipm施加第一预设偏置电压；待持续第一预设时长后，获取所述ipm的第二漏电流；基于所述第二漏电流与所述ipm的极限漏电流，判断所述ipm是否失效；若所述ipm有效，则再将所述ipm的测试温度设置为第二预设温度、测试湿度设置为预设湿度并向所述ipm施加第三预设偏置电压；待持续第三预设时长后，将所述ipm的当前测试环境恢复至常温静态测试环境；在恢复至常温静态测试环境后，重新向所述ipm施加第一预设偏置电压；待持续第一预设时长后，获取所述ipm的第三漏电流；基于所述第三漏电流与所述ipm的极限漏电流，判断所述ipm是否失效。
17.本发明还提出一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机程序，所
述计算机程序被处理器执行时，实现前述所记载的ipm可靠性测试方法，该ipm可靠性测试方法至少包括以下步骤；
18.在常温静态测试环境下，向待测ipm施加第一预设偏置电压；待持续第一预设时长后，获取所述ipm的第一漏电流；基于所述第一漏电流与所述ipm的极限漏电流，判断所述ipm是否失效；若所述ipm有效，则将所述ipm的测试温度设置为第一预设温度并向所述ipm施加第二预设偏置电压；待持续第二预设时长后，将所述ipm的当前测试环境恢复至常温静态测试环境；在恢复至常温静态测试环境后，重新向所述ipm施加第一预设偏置电压；待持续第一预设时长后，获取所述ipm的第二漏电流；基于所述第二漏电流与所述ipm的极限漏电流，判断所述ipm是否失效；若所述ipm有效，则再将所述ipm的测试温度设置为第二预设温度、测试湿度设置为预设湿度并向所述ipm施加第三预设偏置电压；待持续第三预设时长后，将所述ipm的当前测试环境恢复至常温静态测试环境；在恢复至常温静态测试环境后，重新向所述ipm施加第一预设偏置电压；待持续第一预设时长后，获取所述ipm的第三漏电流；基于所述第三漏电流与所述ipm的极限漏电流，判断所述ipm是否失效。
19.与现有技术相比，本发明实施例的有益技术效果在于：
20.本发明实施例所提出的ipm可靠性测试方法，其通过高温反向偏压和高温高湿反向偏压串行实验，以模拟ipm所遇到的复杂环境，验证ipm在复杂环境下的可靠性，从而有效评估ipm的可靠性。
附图说明
21.图1为本发明ipm可靠性测试方法的流程图。
具体实施方式
22.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
23.实施例一
24.本发明实施例提出一种ipm可靠性测试方法，参见图1，该ipm可靠性测试方法包括：
25.步骤s10，在常温静态测试环境下，向待测ipm施加第一预设偏置电压；
26.步骤s20，待持续第一预设时长后，获取ipm的第一漏电流；
27.步骤s30，基于第一漏电流与ipm的极限漏电流，判断ipm是否失效；
28.本实施例中，先在常温静态环境下对待测ipm进行测试，以验证该待测ipm在常温静态环境下的可靠性，若该ipm在常温静态环境下就已失效，则无需再对其进行经高温、高湿、高压环境后的可靠性测试。需要说明的是，ipm的可靠性即指ipm在不同环境下使用后是否会发生失效，若ipm发生失效，则表示该ipm的可靠性较差，若ipm仍然有效，则表示该ipm较为可靠。
29.具体的，先将待测ipm放置于试验箱中，而后再通过实验程序控制器调节实验箱的
温度，以使得待测ipm处于常温环境下；然后，再通过上电装置给待测ipm上电，上电后，再通过偏压电源给待测ipm的各桥臂施加第一预设偏置电压并持续第一预设时长；最后，在持续施加第一预设偏置电压第一预设时长后，通过漏电流监测装置获取待测ipm的第一漏电流。
30.可以理解的是，每个不同的ipm都有其极限漏电流，极限漏电流即指该ipm所能够承受的最大漏电流，根据待测ipm的实际漏电流(第一漏电流)和其极限漏电流即可判断该ipm在常温静态环境下是否发生失效。
31.步骤s40，若ipm有效，则将ipm的测试温度设置为第一预设温度并向ipm施加第二预设偏置电压；
32.步骤s50，待持续第二预设时长后，将ipm的当前测试环境恢复至常温静态测试环境；
33.步骤s60，在恢复至常温静态测试环境后，重新向ipm施加第一预设偏置电压；
34.步骤s70，待持续第一预设时长后，获取ipm的第二漏电流；
35.步骤s80，基于第二漏电流与ipm的极限漏电流，判断ipm是否失效；
36.本实施例中，在ipm通过常温静态环境下的可靠性测试后，再改变ipm的测试环境，以模拟ipm在实际应用时可能遇到的高温高压环境，也即：在通过常温静态环境下的测试后，再将此ipm的当前测试环境(常温静态环境)调整为高温高压环境，待ipm在此高温高压环境下持续第二预设时长后，再将ipm恢复至初始测试环境(常温静态环境)，而后再重新向该ipm施加第一预设偏置电压，在持续第一预设时长后获取该ipm的第二漏电流，最后再基于ipm的实际漏电流(第二漏电流)和其极限漏电流判断该ipm是否发生失效。
37.具体的，先判断待测ipm是否通过常温静态环境下的可靠性测试，若该ipm通过前述的可靠性测试，则再通过实验程序控制器将实验箱内的温度调整为第一预设温度，以使得待测ipm处于高温环境下；而后，再通过偏压电源给待测ipm施加第二预设偏置电压并持续第二预设时长；然后，在持续第二预设时长后，通过漏电流监测装置获取待测ipm的第二漏电流；最后，再根据获取的第二漏电流和待测ipm的极限漏电流判断该待测ipm在遭遇高温高压环境后的可靠性，也即判断该待测ipm是否发生失效。
38.步骤s90，若ipm有效，则再将ipm的测试温度设置为第二预设温度、测试湿度设置为预设湿度并向ipm施加第三预设偏置电压；
39.步骤s100，待持续第三预设时长后，将ipm的当前测试环境恢复至常温静态测试环境；
40.步骤s200，在恢复至常温静态测试环境后，重新向ipm施加第一预设偏置电压；
41.步骤s300，待持续第一预设时长后，获取ipm的第三漏电流；
42.步骤s400，基于第三漏电流与ipm的极限漏电流，判断ipm是否失效。
43.本实施例中，在ipm分别通过常温静态环境和高温高压环境下的可靠性测试后，再次改变ipm的测试环境，以模拟ipm在实际应用时可能遇到的高温、高湿、高压环境，也即：在分别通过常温静态环境和高温高压环境下的可靠性测试后，再将此ipm的当前测试环境(常温静态环境)调整为高温、高压、高湿环境，待ipm在此高温、高压、高湿环境下持续第三预设时长后，再将ipm恢复至初始测试环境(常温静态环境)，而后再重新向该ipm施加第一预设偏置电压，在持续第一预设时长后获取该ipm的第三漏电流，最后再基于ipm的实际漏电流(第三漏电流)和其极限漏电流判断该ipm是否发生失效。
44.具体的，先判断待测ipm是否通过常温静态环境高温高压环境下的可靠性测试，若该ipm通过前述的可靠性测试，则再通过实验程序控制器将实验箱内的温度调整为第二预设温度，以使得待测ipm处于高温环境下；而后，再通过偏压电源给待测ipm施加第三预设偏置电压并持续第三预设时长；然后，在持续第三预设时长后，通过漏电流监测装置获取待测ipm的第三漏电流；最后，再根据获取的第三漏电流和待测ipm的极限漏电流判断该待测ipm在遭遇高温、高压、高湿环境后的可靠性，也即判断该待测ipm是否发生失效。
45.进一步的，本发明实施例所提出的步骤s30包括以下步骤：
46.将第一漏电流与极限漏电流进行比对；
47.若第一漏电流大于极限漏电流，则表示ipm失效；
48.若第一漏电流小于等于极限漏电流，则表示ipm有效。
49.进一步的，本发明实施例所提出的步骤s80包括以下步骤：
50.将第二漏电流与极限漏电流进行比对；
51.若第二漏电流大于极限漏电流，则表示ipm失效；
52.若第二漏电流小于等于极限漏电流，则表示ipm有效。
53.进一步的，本发明实施例所提出的步骤s400包括以下步骤：
54.将第三漏电流与极限漏电流进行比对；
55.若第三漏电流大于极限漏电流，则表示ipm失效；
56.若第三漏电流小于等于极限漏电流，则表示ipm有效。
57.基于前述实施例所提出的ipm可靠性测试方法，本发明进一步提出一种ipm可靠性测试装置，该ipm可靠性测试装置包括：
58.第一设置模块，用于在常温静态测试环境下，向待测ipm施加第一预设偏置电压；
59.第一获取模块，用于待持续第一预设时长后，获取ipm的第一漏电流；
60.第一判断模块，用于基于第一漏电流与ipm的极限漏电流，判断ipm是否失效；
61.第二设置模块，用于在ipm有效时，将ipm的测试温度设置为第一预设温度并向ipm施加第二预设偏置电压；
62.第三设置模块，用于待持续第二预设时长后，将ipm的当前测试环境恢复至常温静态测试环境；
63.第四设置模块，用于在恢复至常温静态测试环境后，重新向ipm施加第一预设偏置电压；
64.第二获取模块，用于待持续第一预设时长后，获取ipm的第二漏电流；
65.第二判断模块，用于基于第二漏电流与ipm的极限漏电流，判断ipm是否失效；
66.第五设置模块，用于在ipm有效时，将ipm的测试温度设置为第二预设温度、测试湿度设置为预设湿度并向ipm施加第三预设偏置电压；
67.第六设置模块，用于待持续第三预设时长后，将ipm的当前测试环境恢复至常温静态测试环境；
68.第七设置模块，用于在恢复至常温静态测试环境后，重新向ipm施加第一预设偏置电压；
69.第三获取模块，用于待持续第一预设时长后，获取ipm的第三漏电流；
70.第三判断模块，用于基于第三漏电流与ipm的极限漏电流，判断ipm是否失效。
71.基于前述实施例所提出的ipm可靠性测试方法，本发明还提出一种ipm可靠性测试系统，该ipm可靠性测试系统包括：
72.存储器，用于存储计算机程序；
73.处理器，用于执行所述计算机程序时，实现前述实施例所记载的ipm可靠性测试方法，该ipm可靠性测试方法至少包括以下步骤：
74.步骤s10，在常温静态测试环境下，向待测ipm施加第一预设偏置电压；
75.步骤s20，待持续第一预设时长后，获取ipm的第一漏电流；
76.步骤s30，基于第一漏电流与ipm的极限漏电流，判断ipm是否失效；。
77.步骤s40，若ipm有效，则将ipm的测试温度设置为第一预设温度并向ipm施加第二预设偏置电压；
78.步骤s50，待持续第二预设时长后，将ipm的当前测试环境恢复至常温静态测试环境；
79.步骤s60，在恢复至常温静态测试环境后，重新向ipm施加第一预设偏置电压；
80.步骤s70，待持续第一预设时长后，获取ipm的第二漏电流；
81.步骤s80，基于第二漏电流与ipm的极限漏电流，判断ipm是否失效；
82.步骤s90，若ipm有效，则再将ipm的测试温度设置为第二预设温度、测试湿度设置为预设湿度并向ipm施加第三预设偏置电压；
83.步骤s100，待持续第三预设时长后，将ipm的当前测试环境恢复至常温静态测试环境；
84.步骤s200，在恢复至常温静态测试环境后，重新向ipm施加第一预设偏置电压；
85.步骤s300，待持续第一预设时长后，获取ipm的第三漏电流；
86.步骤s400，基于第三漏电流与ipm的极限漏电流，判断ipm是否失效。
87.基于前述实施例所提出的ipm可靠性测试方法，本发明还提出一种计算机存储介质，该计算机存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，实现前述实施例所记载的ipm可靠性测试方法，该ipm可靠性测试方法至少包括以下步骤：
88.步骤s10，在常温静态测试环境下，向待测ipm施加第一预设偏置电压；
89.步骤s20，待持续第一预设时长后，获取ipm的第一漏电流；
90.步骤s30，基于第一漏电流与ipm的极限漏电流，判断ipm是否失效；。
91.步骤s40，若ipm有效，则将ipm的测试温度设置为第一预设温度并向ipm施加第二预设偏置电压；
92.步骤s50，待持续第二预设时长后，将ipm的当前测试环境恢复至常温静态测试环境；
93.步骤s60，在恢复至常温静态测试环境后，重新向ipm施加第一预设偏置电压；
94.步骤s70，待持续第一预设时长后，获取ipm的第二漏电流；
95.步骤s80，基于第二漏电流与ipm的极限漏电流，判断ipm是否失效；
96.步骤s90，若ipm有效，则再将ipm的测试温度设置为第二预设温度、测试湿度设置为预设湿度并向ipm施加第三预设偏置电压；
97.步骤s100，待持续第三预设时长后，将ipm的当前测试环境恢复至常温静态测试环境；
98.步骤s200，在恢复至常温静态测试环境后，重新向ipm施加第一预设偏置电压；
99.步骤s300，待持续第一预设时长后，获取ipm的第三漏电流；
100.步骤s400，基于第三漏电流与ipm的极限漏电流，判断ipm是否失效。
101.在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的方法和装置，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个装置，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
102.所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
103.另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。
104.所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read
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only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
105.以上的仅为本发明的部分或优选实施例，无论是文字还是附图都不能因此限制本发明保护的范围，凡是在与本发明一个整体的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明保护的范围内。