功率器件动态导通电阻的测试装置和方法与流程

本技术涉及半导体测试，特别是涉及一种功率器件动态导通电阻的测试装置和方法。

背景技术：

1、针对gan功率器件的动态ron(动态导通电阻)硬切测试中所必需的高压大电流所提供的方法有两种：一种是以阻性负载为主的，通过储能电容对阻性负载的放电过程进而实现被测器件漏源两端的高压大电流的目的，另一种则是以感性负载及续流支路为主的，以感性负载——电感、续流二极管及电阻组成的电路，利用电感上电流/电压不会突变的特点实现被测器件漏源两端的高压大电流的目的。

2、传统的功率器件动态ron阻性负载硬切测试方案，所采用的电压采样电路设计的衰减器需要满足高压信号的衰减，但在测试低压时又能精准的测量，即满足高压钳位，低压正常测试的测试需求。其设计弊端在于衰减电路设计难度大，存在成本高、结构复杂的缺点。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述问题，提供一种结构简单、成本低的功率器件动态导通电阻的测试装置和方法。

2、一种功率器件动态导通电阻的测试装置，包括：

3、阻断模块，连接待测功率器件的第一极，用于在关断时阻断所述待测功率器件的第一极与电压源模块；

4、所述电压源模块，连接所述阻断模块，用于在所述阻断模块导通且所述待测功率器件处于关断状态时，对所述待测功率器件进行电压冲击；

5、电压采样模块，连接所述待测功率器件的第一极和第二极，用于在所述电压源模块进行电压冲击后，所述待测功率器件处于导通状态时进行电压采集，得到电压采样数据；

6、电流采样模块，连接所述待测功率器件的第二极，用于在所述电压源模块进行电压冲击后，所述待测功率器件处于导通状态时进行电流采集，得到电流采样数据；

7、其中，所述电压采样数据和所述电流采样数据用于计算所述待测功率器件的动态导通电阻；所述待测功率器件包括第一极、第二极和第三极，所述待测功率器件的第三极和第二极之间的压差，决定所述待测功率器件的第一极和第二极之间的输出特性。

8、在其中一个实施例中，所述电压采样模块包括分压电阻r2、分压电阻r3、开关、第一采样电路和第二采样电路，所述分压电阻r2的第一端连接所述待测功率器件的第一极，所述分压电阻r2的第二端连接所述分压电阻r3的第一端，所述分压电阻r3的第二端通过所述开关连接所述待测功率器件的第二极，所述第一采样电路与所述分压电阻r3并联，所述第二采样电路与所述开关并联。

9、在其中一个实施例中，所述电流采样模块包括无感分流器和差分采样电路，所述无感分流器的第一端连接所述待测功率器件的第二极，所述无感分流器的第二端连接所述电压源模块，所述差分采样电路与所述无感分流器并联。

10、在其中一个实施例中，测试装置还包括：

11、驱动电路，连接所述待测功率器件的第三极，用于驱动所述待测功率器件的通断。

12、在其中一个实施例中，测试装置还包括：

13、限流模块，所述阻断模块通过所述限流模块连接所述待测功率器件的第一极。

14、在其中一个实施例中，所述限流模块为可编程电阻矩阵。

15、在其中一个实施例中，所述电压源模块包括高压源、储能电容c1和防护电路，所述储能电容c1的第一端连接所述高压源的正极和所述阻断模块，所述储能电容c1的第二端连接所述高压源的负极和所述电流采样模块；所述防护电路与所述储能电容c1并联，在导通时对所述储能电容c1进行放电处理。

16、一种功率器件动态导通电阻的测试方法，包括：

17、控制阻断模块导通，并通过驱动电路控制待测功率器件处于关断状态，以使电压源模块对所述待测功率器件进行电压冲击；所述驱动电路连接所述待测功率器件的第三极，所述电压源模块通过所述阻断模块连接所述待测功率器件的第一极；

18、在所述电压源模块进行电压冲击后，通过所述驱动电路控制所述待测功率器件处于导通状态，获取电压采样模块进行电压采集得到的电压采样数据；所述电压采样模块连接所述待测功率器件的第一极和第二极；

19、获取电流采样模块采集得到的电流采样数据；所述电流采样模块连接所述待测功率器件的第二极；

20、其中，所述电压采样数据和所述电流采样数据用于计算所述待测功率器件的动态导通电阻；所述待测功率器件包括第一极、第二极和第三极，所述待测功率器件的第三极和第二极之间的压差，决定所述待测功率器件的第一极和第二极之间的输出特性。

21、在其中一个实施例中，所述控制阻断模块导通，并通过驱动电路控制待测功率器件处于关断状态之后，该方法还包括：

22、控制高压源对储能电容c1充电；其中，所述电压源模块包括所述高压源、所述储能电容c1和防护电路，所述储能电容c1的第一端连接所述高压源的正极和所述阻断模块，所述储能电容c1的第二端连接所述高压源的负极和所述电流采样模块，所述防护电路与所述储能电容c1并联。

23、在其中一个实施例中，所述控制阻断模块导通，并通过驱动电路控制待测功率器件处于关断状态之后，该方法还包括：控制开关处于导通状态；

24、所述获取电压采样模块进行电压采集得到的电压采样数据，包括：控制所述开关处于关断状态，获取第一采样电路和第二采样电路进行电压采集得到的电压采样数据；

25、其中，所述电压采样模块包括分压电阻r2、分压电阻r3、所述开关、所述第一采样电路和所述第二采样电路，所述分压电阻r2的第一端连接所述待测功率器件的第一极，所述分压电阻r2的第二端连接所述分压电阻r3的第一端，所述分压电阻r3的第二端通过所述开关连接所述待测功率器件的第二极，所述第一采样电路与所述分压电阻r3并联，所述第二采样电路与所述开关并联。

26、在其中一个实施例中，所述控制阻断模块导通，并通过驱动电路控制待测功率器件处于关断状态，以使电压源模块对所述待测功率器件进行电压冲击之前，该方法还包括：

27、通过驱动电路控制待测功率器件处于导通状态，控制所述阻断模块导通，以及控制所述开关处于关断状态；

28、获取所述电压采样模块采集得到的电压参考数据，以及所述电流采样模块采集得到的电流参考数据。

29、在其中一个实施例中，所述获取电流采样模块采集得到的电流采样数据之后，该方法还包括：

30、根据所述电压参考数据和所述电流参考数据，计算得到所述待测功率器件的参考导通电阻；

31、根据所述电压采样数据和所述电流采样数据，计算得到所述待测功率器件的动态导通电阻；

32、根据所述待测功率器件的参考导通电阻和动态导通电阻，分析所述待测功率器件是否有损坏。

33、在其中一个实施例中，所述根据所述电压采样数据和所述电流采样数据，计算得到所述待测功率器件的动态导通电阻之后，该方法还包括：

34、控制所述阻断模块关断，所述防护电路导通，以对所述储能电容c1进行放电处理；

35、控制所述开关处于导通状态，并通过所述驱动电路控制所述待测功率器件处于关断状态。

36、上述功率器件动态导通电阻的测试装置和方法，阻断模块在关断时阻断待测功率器件的第一极与电压源模块，电压源模块在阻断模块导通且待测功率器件处于关断状态时，对待测功率器件进行电压冲击。在电压源模块进行电压冲击后，待测功率器件处于导通状态时，电压采样模块和电流采样模块分别进行电压采集和电流采集，得到的电压采样数据和电流采样数据进一步可用作计算待测功率器件的动态导通电阻，结构简单、成本低。