一种半导体器件电参数测试装置、测试方法、介质及设备与流程

1.本发明涉及半导体器件测量技术领域，具体涉及一种半导体器件电参数测试装置、测试方法、介质及设备。


背景技术：

2.市面上的第三代半导体材料器件，如gan(氮化镓)，sic(碳化硅)等，常被用于通信基站、卫星、手机充电器、新能源电动汽车、轨道交通、直流交流输变电等领域。伴随着大功率和高温的使用环境，器件各方面的电参数发生变化，从而影响器件性能。所以，针对器件的功率、高温加持后的电参数测试尤为重要。
3.而目前针对高温电参数测试现有的方式有：1、利用高温箱等加热设备，将环境温度加热到设定值，在dut（device under test，被测器件）温度到达设定值后进行参数测量。但此方法耗时比较久，影响生产速度，温度无法按需要实时调整，且由于无法判断器件的结温是否达到设定温度值，也影响测量的准确性。2、还有的方法就是将dut完全开通，使dut工作于饱和区，利用大电流提升器件功耗，从而将器件加热，然后利用开关dut的方式使温度维持在一个固定范围。但此方式无法通过实时检测器件的结温来控制开关频率，从而无法控制dut结温，而且器件通大电流有可能马上就损坏，也有可能使器件的电参数发生变化，存在隐伤；而且开关通断的方式，存在无功时间，也无法有效地提高升温和测试的速度。3、利用空闲管脚输入加热电流，以提升待测芯片的测试温度，并通过测量空闲管脚上的寄生二极管压降来确认dut温度。但显然不适应于没有多余引脚的dut，如小型的sot23、sot89to-220，到中大型to-3p、to-247、to-252（d-pak）、to-263（d2pak）等；而且升温和测量寄生二极管压降原理不同，需要来回切换加热和测量电路，也是无法有效地提高测试的速度。


技术实现要素：

4.因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中半导体材料器件高温电参数测试中存在的缺陷，从而提供一种半导体器件电参数测试装置、测试方法、介质及设备。
5.为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：第一方面，本发明实施例提供一种半导体器件电参数测试装置，包括：恒功率温升电路、电参数测量电路及切换电路，其中，所述切换电路用于根据外部控制指令导通所述恒功率温升电路或所述电参数测量电路；所述恒功率温升电路用于为被测器件提供预设的测试环境；所述电参数测量电路用于在预设的测试环境下对所述被测器件进行电参数测量；所述恒功率温升电路，包括：恒流电路及温度采集电路，其中，所述温度采集电路设置在距离所述被测器件的预设位置，所述温度采集电路用于采集预设位置的空气温度或所述被测器件的外壳温度，并将所述空气温度或所述外壳温度
发送至后台系统，后台系统根据用户设置的结点温度值、所述空气温度或所述外壳温度计算出所述被测器件所需要的加热功率；所述恒流电路的第一端与所述被测器件的控制端连接，所述恒流电路的第二端与所述被测器件的第二端连接，所述恒流电路的第三端接地，所述恒流电路用于为所述被测器件提供所需要的加热功率，所述被测器件工作于放大区。
6.可选地，所述恒流电路，包括：模数转换器、运算放大器、第一电阻、第二电阻及第三电阻，其中，所述模数转换器的一端接外部控制指令，所述模数转换器的另一端通过所述第一电阻分别与所述运算放大器的反相输入端及所述第二电阻的一端连接；所述运算放大器的正相输入端接地，所述运算放大器的输出端通过所述切换电路中的电子开关与所述被测器件的控制端连接；所述第三电阻的一端分别与所述第二电阻的另一端及所述被测器件的第二端连接，所述第三电阻的另一端接地。
7.可选地，所述半导体器件电参数测试装置还包括：电压采集电路及电流采集电路，其中，所述电压采集电路与所述被测器件并联，用于采集所述被测器件两端电压值；所述电流采集电路与所述第三电阻并联，用于采集流经所述被测器件的电流值。
8.可选地，半导体器件电参数测试装置，还包括：供电电路，所述供电电路与所述恒功率温升电路或所述电参数测量电路并联连接，用于为所述恒功率温升电路中或所述电参数测量电路中的所述被测器件供电。
9.可选地，所述电参数测量电路，包括：驱动电路及续流电路，其中，所述驱动电路的一端接外部控制信号，所述驱动电路的另一端通过所述切换电路中的电子开关与所述被测器件的控制端连接；所述续流电路的一端与所述供电电路的正极连接，所述续流电路的另一端与所述被测器件的第一端连接。
10.可选地，所述驱动电路，包括：第一二极管、第一可调电阻、第二二极管及第二可调电阻，其中，所述第一二极管的阳极接外部高电平信号，所述第一二极管的阴极通过所述第一可调电阻、所述切换电路中的电子开关与所述被测器件的控制端连接；所述第二二极管的阴极接外部低电平信号，所述第二二极管的阳极通过所述第二可调电阻、所述切换电路中的电子开关与所述被测器件的控制端连接。
11.可选地，所述续流电路，包括：第三二极管及电感，其中，所述第三二极管的阴极分别与所述电感的一端及所述供电电路的正极连接，所述第三二极管的阳极分别与所述电感的另一端及所述被测器件的第一端连接。
12.可选地，所述供电电路，包括：程控电源、电容组及第一开关，其中，所述程控电源的正极通过所述第一开关与所述电容组的一端连接，所述程控电源的负极与所述电容组的另一端连接后接地。
13.第二方面，本发明实施例提供一种半导体器件电参数测试方法，用于本发明实施例第一方面所述的半导体器件电参数测试装置，所述半导体器件电参数测试方法，包括：
通过切换电路将半导体器件电参数测试装置切换至恒功率温升电路；获取用户设置的结点温度值，采集距离被测器件预设位置的空气温度或所述被测器件的外壳温度；将所述空气温度或所述外壳温度、所述结点温度值发送至后台系统，获取所述后台系统计算出的所述被测器件所需要的加热功率；根据所述被测器件所需要的加热功率计算恒流电路需要配置的电压值，根据所述电压值配置恒流电路参数；通过切换电路将所述半导体器件电参数测试装置切换至电参数测量电路对所述被测器件进行电参数测量。
14.可选地，所述根据所述被测器件所需要的加热功率计算恒流电路需要配置的电压值，根据所述电压值配置恒流电路参数，包括：根据所述被测器件所需要的加热功率计算模数转换器需要配置的电压值，根据所述电压值配置所述模数转换器的电压；采集所述被测器件两端电压值、流经所述被测器件的电流值；调节所述模数转换器的电压、流经所述被测器件的电流值，将所述被测器件的功率维持在其所需加热功率。
15.第三方面，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行本发明实施例第一方面所述的试验方法。
16.第四方面，本发明实施例提供一种计算机设备，包括：存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行本发明实施例第一方面所述的试验方法。
17.本发明技术方案，具有如下优点：本发明提供的半导体器件电参数测试装置，包括：恒功率温升电路、电参数测量电路及切换电路，其中，切换电路用于根据外部控制指令导通恒功率温升电路或电参数测量电路；恒功率温升电路用于为被测器件提供预设的测试环境；电参数测量电路用于在预设的测试环境下对被测器件进行电参数测量；恒功率温升电路，包括：恒流电路及温度采集电路，其中，温度采集电路设置在距离被测器件的预设位置，温度采集电路用于采集预设位置的空气温度或被测器件的外壳温度，并将空气温度或外壳温度发送至后台系统，后台系统根据用户设置的结点温度值、空气温度或外壳温度计算出被测器件所需要的加热功率；恒流电路的第一端与被测器件的控制端连接，恒流电路的第二端与被测器件的第二端连接，恒流电路的第三端接地，恒流电路用于为被测器件提供所需要的加热功率，被测器件工作于放大区。通过使被测器件工作于放大区，使其自身消耗大量功率，从而使结温度迅速上升，缩短器件生产测试中的高温电参数测试时间。另外，由于被测器件工作于放大区，避免开关通断的方式下产生的无功时间。利用温度采集电路实时采集空气温度或被测器件的外壳温度，从而准确判断被测器件的结温是否达到设定温度值，提高测量的准确性。恒流电路根据温度采集电路采集、后台系统计算的加热功率，为被测器件提供恒定功率和稳定温度，没有占空比，能够有效减少被测器件升温时间，维持稳定温度值，缩短器件生产测试中的高温电参数测试时间并提高测试精确度。
18.本发明提供的半导体器件电参数测试方法，通过切换测试装置工作状态，即可完成测试环境搭建及参数测试程序，提高了测试速度。根据温度采集电路采集、后台系统计算的加热功率，为被测器件提供恒定功率和稳定温度，没有占空比，能够有效减少被测器件升温时间，维持稳定温度值，缩短器件生产测试中的高温电参数测试时间并提高测试精确度。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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的附图。
20.图1为本发明实施例中半导体器件电参数测试装置电路图；图2为本发明实施例中恒功率温升电路图；图3为本发明实施例中电参数测量电路图；图4为本发明实施例中半导体器件电参数测试方法的一个具体示例的流程图；图5为本发明实施例中测试参数曲线；图6为本发明实施例中提供的计算机设备一个具体示例的结构示意图。
具体实施方式
21.下面将结合附图对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
22.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
23.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
24.此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
25.本发明实施例提供一种半导体器件电参数测试装置，包括：恒功率温升电路、电参数测量电路及切换电路，其中，切换电路用于根据外部控制指令导通恒功率温升电路或电参数测量电路；恒功率温升电路用于为被测器件dut提供预设的测试环境；电参数测量电路用于在预设的测试环境下对被测器件dut进行电参数测量。
26.在一具体实施例中，被测器件为半导体器件。如图1所示，半导体器件电参数测试装置中的切换电路包括电子开关k、第一可控开关s1及第二可控开关s2。当外部控制指令控
制电子开关k接通kb触头、第一可控开关s1导通、第二可控开关s2导通时，半导体器件电参数测试装置切换成如图2所示的恒功率温升电路，即恒功率温升电路导通。当外部控制指令控制电子开关k接通ka触头、第一可控开关s1导通、第二可控开关s2关断时，半导体器件电参数测试装置切换成如图3所示的电参数测量电路，即电参数测量电路导通。
27.在一实施例中，当半导体器件电参数测试装置切换成如图2所示的恒功率温升电路时，恒功率温升电路，包括：恒流电路及温度采集电路。
28.在一具体实施例中，温度采集电路设置在距离被测器件dut的预设位置，温度采集电路用于采集预设位置的空气温度或被测器件dut的外壳温度，并将空气温度或外壳温度发送至后台系统，后台系统根据用户设置的结点温度值、空气温度或外壳温度计算出被测器件dut所需要的加热功率。
29.恒流电路的第一端与被测器件dut的控制端连接，恒流电路的第二端与被测器件dut的第二端连接，恒流电路的第三端接地，恒流电路用于为被测器件dut提供所需要的加热功率，被测器件dut工作于放大区。
30.在本发明实施例中，如图2所示，恒流电路，包括：模数转换器dac、运算放大器、第一电阻r1、第二电阻r2及第三电阻r3，其中，模数转换器dac的一端接外部控制指令，模数转换器dac的另一端通过第一电阻r1分别与运算放大器的反相输入端及第二电阻r2的一端连接；运算放大器的正相输入端接地，运算放大器的输出端通过切换电路中的电子开关与被测器件dut的控制端连接；第三电阻r3的一端分别与第二电阻r2的另一端及被测器件dut的第二端连接，第三电阻r3的另一端接地。
31.具体地，恒功率温升电路目的在于，使dut工作于放大区，使其自身消耗大量功率，从而使结温度迅速上升。而且温度与功率成正比例的关系。温度采集电路通过将电阻式温度传感器需靠近dut放置，传感器通过运放电路amp和adc，采样信号到达系统的控制部分，用来确认dut附近空气的温度ta；或者选用反应速度更快、实时度更高的红外线传感器，直接测量dut外壳上的温度tc。然后通过ta或tc的数值，计算出所需要的加热功率p值，公式如下：或其中，tj为dut结温的目标温度值，由用户设定；r
thja
为半导体器件的结到空气的热阻值，r
thjc
为半导体器件的结到外壳的热阻值，热阻值r
thja
、r
thjc
可根据芯片手册查询，或者由用户提供。
32.模数转换器dac、运算放大器、第一电阻r1、第二电阻r2及第三电阻r3组成恒流电路，使dut工作于放大区，且为dut设置较为稳定的i
ds
电流。相关的计算如下：首先，计算出功率p电压u
dc
对应的i
ds
电流值：u
dc
=v
ds
+i
ds
×
r3，根据后续电参数测试所需的dut v
ds
电压值来设置。其中，v
ds
通过钳压电路、运放电路和模数转换电路ad，实时采样dut的v
ds
值，并可通过示波器osc显示v
ds
波形。i
ds
电流经过第三电阻r3，使其产生电位差，经由运放电路和模数转换电路ad，实时采样dut的i
ds
值。
33.然后，计算出dac所需要设置输出的u
dac
值：由于电路为负反馈放大的方式，此时u
dac
取值应为负值。如当所需功率p为100w，u
dc
为100v时，则i
ds
的电流值为1a；r1=10kω、r2=1kω、r3=0.1ω时，计算得u
dac
=
ꢀ‑
1v。进而根据被测器件两端电压值、流经被测器件的电流值计算得到被测器件实际功率p
dut
。由于第三电阻r3的功耗，所需要的加热功率与实际的加热功率可能存在差异，因此对dac的输出进行调整，改变i
ds
电流的大小，使p
dut
维持在100w的功率，达到维持测试环境的目的。可替换地，可通过计算第三电阻r3的功耗pr=i
ds
×ids
×
r3，即pr=0.1w。得到被测器件实际功率p
dut
=p-pr=99.9w。
34.在一实施例中，当半导体器件电参数测试装置切换成如图3所示的电参数测量电路时，电参数测量电路，包括：驱动电路及续流电路，其中，驱动电路的一端接外部控制信号，驱动电路的另一端通过切换电路中的电子开关与被测器件dut的控制端连接；续流电路的一端与供电电路的正极连接，续流电路的另一端与被测器件dut的第一端连接。
35.在一具体实施例中，当dut温度达到设定值后，测量系统进入电参数测量阶段。驱动电路通过系统发送的同步控制时序来驱动dut的开通和关断。续流电路用于控制信号的方向和信号的电平变化速度。
36.在本发明实施例中，如图3所示，驱动电路，包括：第一二极管d1、第一可调电阻r4、第二二极管d2及第二可调电阻r5，其中，第一二极管d1的阳极接外部高电平信号，第一二极管d1的阴极通过第一可调电阻r4、切换电路中的电子开关与被测器件dut的控制端连接；第二二极管d2的阴极接外部低电平信号，第二二极管d2的阳极通过第二可调电阻r5、切换电路中的电子开关与被测器件dut的控制端连接。
37.续流电路，包括：第三二极管d3及电感l，其中，第三二极管d3的阴极分别与电感l的一端及供电电路的正极连接，第三二极管d3的阳极分别与电感l的另一端及被测器件dut的第一端连接。
38.具体地，驱动电路根据接收的驱动信号源驱动dut的开通和关断，当驱动信号源为高电平时，dut开通；当驱动信号源为低电平时，dut关断。电感l用于控制i
ds
电流上升速度，当驱动信号源使dut饱和导通时，u
dc
加在电感l上，电感l的电流线性上升，电流表达式为：由于u
dc
和l都是定值，则i
ds
电流由时间t决定，时间越长，电流越大，从而控制系统环路的i
ds max值。
39.第三二极管d3为高压快恢复二极管，当dut被关断截止时，负载电感l的电流由第三二极管d3续流，使回路电流缓慢衰减。
[0040]vds
通过钳压电路、运放电路和模数转换电路ad，实时采样dut的v
ds
值。i
ds
电流经过第三电阻r3，使其产生电位差，经由运放电路和模数转换电路ad，实时采样dut的i
ds
值。
[0041]
通过系统预设的同步控制时序，以及v
ds
、i
ds
的adc采样电路，可测量dut各方面的电参数，如针对第三代半导体材料器件比较重要的静态导通电阻（rdson）、动态导通电阻
（drdson）、开关时间（swt）参数，如开通延迟时间（td on）、开通上升时间（tr）、关断延迟时间（td off）、关断下降时间（tf）等电参数的测试。
[0042]
第三电阻r3为精密四脚电阻，其被恒功率温升电路、电参数测量电路两部分电路所共用，为两部分电路i
ds
电流采样的采样电阻，代替电流互感器的作用。而恒功率温升电路更是利用第三电阻r3来设置i
ds
电流。
[0043]
在一实施例中，如图1所示，半导体器件电参数测试装置还包括：电压采集电路及电流采集电路，其中，电压采集电路与被测器件dut并联，用于采集被测器件dut两端电压值v
ds
；电流采集电路与第三电阻并联，用于采集流经被测器件dut的电流值i
ds
。
[0044]
在一具体实施例中，v
ds
、i
ds
通过钳压电路、运放电路和模数转换电路ad，被系统实时采样监控，此处有两个目的：
①
通过实时监控v
ds
、i
ds
的值，判断dut是否异常或损坏，从而分选出好管和坏管。
②
通过系统控制部分的信号处理和判断，计算出dut的实时功率值，并通过改变dac输出值，从而来调整i
ds
的大小，目的是控制和稳定dut的实时功率。
[0045]
在一实施例中，如图1所示，半导体器件电参数测试装置，还包括：供电电路，供电电路与恒功率温升电路或电参数测量电路并联连接，用于为恒功率温升电路中或电参数测量电路中的被测器件dut供电。
[0046]
在一具体实施例中，供电电路，包括：程控电源dc、电容组c及第一开关k1，其中，程控电源dc的正极通过第一开关k1与电容组c的一端连接，程控电源dc的负极与电容组c的另一端连接后接地。
[0047]
在本发明实施例中，当半导体器件电参数测试装置切换成恒功率温升电路或电参数测量电路时，第一开关k1闭合，程控电源dc、电容组c为dut提供v
ds
电压以及i
ds
电流。
[0048]
本发明提供的半导体器件电参数测试装置，包括：恒功率温升电路、电参数测量电路及切换电路，其中，切换电路用于根据外部控制指令导通恒功率温升电路或电参数测量电路；恒功率温升电路用于为被测器件提供预设的测试环境；电参数测量电路用于在预设的测试环境下对被测器件进行电参数测量；恒功率温升电路，包括：恒流电路及温度采集电路，其中，温度采集电路设置在距离被测器件的预设位置，温度采集电路用于采集预设位置的空气温度或被测器件的外壳温度，并将空气温度或外壳温度发送至后台系统，后台系统根据用户设置的结点温度值、空气温度或外壳温度计算出被测器件所需要的加热功率；恒流电路的第一端与被测器件的控制端连接，恒流电路的第二端与被测器件的第二端连接，恒流电路的第三端接地，恒流电路用于为被测器件提供所需要的加热功率，被测器件工作于放大区。通过使被测器件工作于放大区，使其自身消耗大量功率，从而使结温度迅速上升，缩短器件生产测试中的高温电参数测试时间。另外，由于被测器件工作于放大区，避免开关通断的方式下产生的无功时间。利用温度采集电路实时采集空气温度或被测器件的外壳温度，从而准确判断被测器件的结温是否达到设定温度值，提高测量的准确性。恒流电路根据温度采集电路采集、后台系统计算的加热功率，为被测器件提供恒定功率和稳定温度，没有占空比，能够有效减少被测器件升温时间，维持稳定温度值，缩短器件生产测试中的高温电参数测试时间并提高测试精确度。另外，通过切换电路的切换即可导通恒功率温升电路或电参数测量电路，简化了测试装置，提高了测试装置的利用率，降低了测试装置成本。
[0049]
本发明实施例还提供一种半导体器件电参数测试方法，用于上述半导体器件电参数测试装置，半导体器件电参数测试方法，如图4所示，包括如下步骤：
步骤s11：通过切换电路将半导体器件电参数测试装置切换至恒功率温升电路。
[0050]
在一具体实施例中，基于图1所示的半导体器件电参数测试装置，进行半导体器件电参数测试时，首先控制第一可控开关s1关断、第二可控开关s2导通，通过用户设置的v
ds
值配置程控电源dc电压，之后延时闭合第一开关k1。
[0051]
完成程控电源dc电压配置程序后，还需为被测器件dut提供预设的测试环境。当预设的测试环境为恒功率温升模式时，控制电子开关k接通kb触头、第一可控开关s1导通、第二可控开关s2导通，将半导体器件电参数测试装置切换成如图2所示的恒功率温升电路。
[0052]
步骤s12：获取用户设置的结点温度值，采集距离被测器件预设位置的空气温度或被测器件的外壳温度。
[0053]
在一具体实施例中，通过将电阻式温度传感器需靠近dut放置，传感器通过运放电路amp和adc，采样信号到达系统的控制部分，用来确认dut附近空气的温度ta；或者选用反应速度更快、实时度更高的红外线传感器，直接测量dut外壳上的温度tc。
[0054]
步骤s13：将空气温度或外壳温度、结点温度值发送至后台系统，获取后台系统计算出的被测器件所需要的加热功率。
[0055]
在一具体实施例中，通过ta或tc的数值及结点温度值，计算出所需要的加热功率p值，公式如下：或其中，tj为dut结温的目标温度值，由用户设定；r
thja
为半导体器件的结到空气的热阻值，r
thjc
为半导体器件的结到外壳的热阻值，热阻值r
thja
、r
thjc
可根据芯片手册查询，或者由用户提供。
[0056]
步骤s14：根据被测器件所需要的加热功率计算恒流电路需要配置的电压值，根据电压值配置恒流电路参数。
[0057]
在一具体实施例中，步骤s14包括如下步骤：步骤s141：根据被测器件所需要的加热功率计算模数转换器需要配置的电压值，根据电压值配置模数转换器的电压；步骤s142：采集被测器件两端电压值、流经被测器件的电流值；步骤s143：调节模数转换器的电压、流经被测器件的电流值，将被测器件的功率维持在其所需加热功率。
[0058]
在本发明实施例中，计算出功率p电压u
dc
对应的i
ds
电流值：u
dc
=v
ds
+i
ds
×
r3，根据后续电参数测试所需的dut v
ds
电压值来设置。其中，v
ds
通过钳压电路、运放电路和模数转换电路ad，实时采样dut的v
ds
值，并可通过示波器osc显示v
ds
波形。i
ds
电流经过第三电阻r3，使其产生电位差，经由运放电路和模数转换电路ad，实时采样dut的i
ds
值。
[0059]
然后，计算出dac所需要设置输出的u
dac
值：
由于电路为负反馈放大的方式，此时u
dac
取值应为负值。如当所需功率p为100w，u
dc
为100v时，则i
ds
的电流值为1a；r1=10kω、r2=1kω、r3=0.1ω时，计算得u
dac
=
ꢀ‑
1v。进而根据被测器件两端电压值、流经被测器件的电流值计算得到被测器件实际功率p
dut
。由于第三电阻r3的功耗，所需要的加热功率与实际的加热功率可能存在差异，因此对dac的输出进行调整，改变i
ds
电流的大小，使p
dut
维持在100w的功率，达到维持测试环境的目的。可替换地，可通过计算第三电阻r3的功耗pr=i
ds
×ids
×
r3，即pr=0.1w。得到被测器件实际功率p
dut
=p-pr=99.9w。
[0060]
步骤s15：通过切换电路将半导体器件电参数测试装置切换至电参数测量电路对被测器件进行电参数测量。
[0061]
在一具体实施例中，当dut温度达到设定值后，测量系统进入电参数测量阶段。即控制电子开关k接通ka触头、第二可控开关s2关断，将半导体器件电参数测试装置切换成如图3所示的电参数测量电路。当测试结束后，关断第二可控开关s2。
[0062]
具体地，通过系统预设的同步控制时序，以及v
ds
、i
ds
的adc采样电路，可测量dut各方面的电参数，如针对第三代半导体材料器件比较重要的静态导通电阻（rdson）、动态导通电阻（drdson）、开关时间（swt）参数，如开通延迟时间（td on）、开通上升时间（tr）、关断延迟时间（td off）、关断下降时间（tf）等电参数的测试。如图5所示，为测试dut rdon各结温（tj）时的参数，从低温到高温，并拟制测试参数曲线，其中，rdon为通态电阻。
[0063]
本发明提供的半导体器件电参数测试方法，通过切换测试装置工作状态，即可完成测试环境搭建及参数测试程序，提高了测试速度。根据温度采集电路采集、后台系统计算的加热功率，为被测器件提供恒定功率和稳定温度，没有占空比，能够有效减少被测器件升温时间，维持稳定温度值，缩短器件生产测试中的高温电参数测试时间并提高测试精确度。
[0064]
在一实施例中，当预设的测试环境为恒电流模式时，基于图1所示的半导体器件电参数测试装置，进行半导体器件电参数测试时，首先控制第一可控开关s1关断、第二可控开关s2导通，通过用户设置的v
ds
值配置程控电源dc电压，之后延时闭合第一开关k1。
[0065]
之后根据用户设置的i
ds
值计算出dac所需要设置输出的u
dac
值，根据u
dac
值配置模数转换器的电压。当i
ds
值达到设定值后，测量系统进入电参数测量阶段。即控制电子开关k接通ka触头、第二可控开关s2关断，将半导体器件电参数测试装置切换成如图3所示的电参数测量电路。当测试结束后，关断第二可控开关s2。
[0066]
在一实施例中，当预设的测试环境为恒功率模式时，基于图1所示的半导体器件电参数测试装置，进行半导体器件电参数测试时，首先控制第一可控开关s1关断、第二可控开关s2导通，通过用户设置的v
ds
值配置程控电源dc电压，之后延时闭合第一开关k1。
[0067]
之后根据用户设置的功率p值，利用如下公式计算出功率p电压u
dc
对应的i
ds
电流值：u
dc
=v
ds
+i
ds
×
r3，根据后续电参数测试所需的dut v
ds
电压值来设置。其中，v
ds
通过钳压电路、运放电路和模数转换电路ad，实时采样dut的v
ds
值。i
ds
电流经过第三电阻r3，使其产生电位差，经由运放电路和模数转换电路ad，实时采样dut的i
ds
值。
[0068]
然后，计算出dac所需要设置输出的u
dac
值：
由于电路为负反馈放大的方式，此时u
dac
取值应为负值。如当所需功率p为100w，u
dc
为100v时，则i
ds
的电流值为1a；r1=10kω、r2=1kω、r3=0.1ω时，计算得u
dac
=
ꢀ‑
1v。第三电阻r3的功耗为pr=i
ds
×ids
×
r3，即pr=0.1w。所以p
dut
=p-pr=99.9w，此功耗值可以被系统实时检测并计算出来，从而对dac的输出进行调整，改变i
ds
电流的大小，使p
dut
维持在100w的功率。
[0069]
当p
dut
达到设定值后，测量系统进入电参数测量阶段。即控制电子开关k接通ka触头、第二可控开关s2关断，将半导体器件电参数测试装置切换成如图3所示的电参数测量电路。当测试结束后，关断第二可控开关s2。通过为用户设置多种测试模式，极大满足了用户的测试需求。
[0070]
本发明实施例提供一种计算机设备，如图6所示，该设备可以包括处理器81和存储器82，其中处理器81和存储器82可以通过总线或者其他方式连接，图6以通过总线连接为例。
[0071]
处理器81可以为中央处理器（central processing unit，cpu）。处理器81还可以为其他通用处理器、数字信号处理器（digital signal processor，dsp）、专用集成电路（application specific integrated circuit，asic）、现场可编程门阵列（field-programmable gate array，fpga）或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片，或者上述各类芯片的组合。
[0072]
存储器82作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的对应的程序指令/模块。处理器81通过运行存储在存储器82中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行处理器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例中的半导体器件电参数测试方法。
[0073]
存储器82可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储处理器81所创建的数据等。此外，存储器82可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中，存储器82可选包括相对于处理器81远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理器81。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、企业内网、移动通信网及其组合。
[0074]
一个或者多个模块存储在存储器82中，当被处理器81执行时，执行如图4所示实施例中的半导体器件电参数测试方法。
[0075]
上述计算机设备具体细节可以对应参阅图1-图5所示的实施例中对应的相关描述和效果进行理解，此处不再赘述。
[0076]
本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成的，所述程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体（read-only memory，rom）、随机存储记忆体（random access memory，ram）、快闪存储器（flash memory）、硬盘（hard disk drive，缩写：hdd）或固态硬盘（solid-state drive，ssd)等；存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。
[0077]
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对
于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。