功率半导体器件测试温度确定方法及系统与流程

本申请涉及功率半导体器件，尤其涉及一种功率半导体器件测试温度确定方法及系统。

背景技术：

1、以第三代半导体材料开发的各类功率半导体器件相较于传统硅半导体器件而言，应用环境恶劣，对可靠性要求高，适用于第一代半导体硅器件的h3trb（高湿高温反偏测试）的试验条件出现了一定局限性，于是，根据市场需求和现场故障经验总结，诞生了hv-h3trb（高温高湿高压反偏测试）的相关测试方法。

2、目前，对于第三代功率半导体器件的测试，hv-h3trb与h3trb的不同在于，取消了偏压≤100v的限制。对于第三代半导体功率器件，其阻断电压能做到千伏级别，80%阻断电压相对于100v高了一个数量级，在此情况下，功率半导体器件会因自热效应而导致结温升高，与环境温度的温度梯度过大，水汽传输路径受阻，使得功率半导体器件相对湿度下降较多，从而降低对功率半导体器件的测试准确性。

3、综上所述，如何便于提高功率半导体器件的测试准确性，是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请的目的是提供一种功率半导体器件测试温度确定方法及系统，用于便于提高功率半导体器件的测试准确性。

2、为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

3、一种功率半导体器件测试温度确定方法，包括：

4、为试验箱内的功率半导体器件设置0偏压，并设置所述试验箱的温度为预设温度、相对湿度为预设相对湿度，待运行第一预设时长后测试所述功率半导体器件的结温并作为标定结温；其中，所述功率半导体器件为关断状态；

5、将所述功率半导体器件的偏压升高到预设比例的阻断电压，并从所述预设温度调整所述试验箱的温度，待运行第二预设时长后测量所述功率半导体器件的当前结温；

6、根据所述功率半导体器件的当前结温与所述标定结温调整所述试验箱的温度，将所述率半导体器件的当前结温等于所述标定结温时的所述试验箱的温度确定为测试温度。

7、可选地，从所述预设温度调整所述试验箱的温度，包括：

8、从所述预设温度下调所述试验箱的温度。

9、可选地，根据所述功率半导体器件的当前结温与所述标定结温调整所述试验箱的温度，包括：

10、当所述功率半导体器件的当前结温大于所述标定结温时，下调所述试验箱的温度，并返回执行所述待运行第二预设时长后测量所述功率半导体器件的当前结温的步骤；

11、当所述功率半导体器件的当前结温小于所述标定结温时，上调所述试验箱的温度，并返回执行所述待运行第二预设时长后测量所述功率半导体器件的当前结温的步骤；上调后的所述试验箱的温度小于所述预设温度。

12、可选地，下调所述试验箱温度，包括：

13、按照第一预设步长下调所述试验箱的温度。

14、可选地，从所述预设温度下调所述试验箱的温度，包括：

15、按照第二预设步长从所述预设温度下调所述试验箱的温度。

16、可选地，在将所述功率半导体器件的偏压升高到预设比例的阻断电压，并从所述预设温度调整所述试验箱的温度之后，还包括：

17、检测所述功率半导体器件的漏电流；

18、判断所述功率半导体器件的漏电流是否大于预设漏电流；

19、若否，则执行所述待运行第二预设时长后测量所述功率半导体器件的当前结温的步骤。

20、可选地，若确定所述功率半导体器件的漏电流大于所述预设漏电流，则还包括：

21、输出所述功率半导体器件的漏电流超限的提示。

22、可选地，所述预设温度为85℃，所述预设相对湿度为85%，所述预设比例为80%。

23、一种功率半导体器件测试温度确定系统，包括试验箱、偏压及测量装置、结温检测装置及控制装置，其中：

24、所述试验箱，用于放置功率半导体器件；其中，所述功率半导体器件为关断状态；

25、所述偏压及测量装置，用于与所述功率半导体器件电气连接，以为所述功率半导体器件施加偏压；

26、所述结温检测装置，用于与所述功率半导体器件电气连接，以测试所述功率半导体器件的结温；

27、所述控制装置与所述试验箱、所述偏压及测量装置及所述结温检测装置相连，用于实现如上述任一项所述的功率半导体器件测试温度确定方法的步骤。

28、可选地，所述偏压及测量装置还用于检测所述功率半导体器件的漏电流。

29、本申请提供了一种功率半导体器件测试温度确定方法及系统，其中，方法包括：为试验箱内的功率半导体器件设置0偏压，并设置试验箱的温度为预设温度、相对湿度为预设相对湿度，待运行第一预设时长后测试功率半导体器件的结温并作为标定结温；其中，功率半导体器件为关断状态；将功率半导体器件的偏压升高到预设比例的阻断电压，并从预设温度调整试验箱的温度，待运行第二预设时长后测量功率半导体器件的当前结温；根据功率半导体器件的当前结温与标定结温调整试验箱的温度，将功率半导体器件的当前结温等于标定结温时的试验箱的温度确定为测试温度。

30、本申请公开的上述技术方案，通过在未加偏压、预设温度及预设相对湿度的条件下得到功率半导体器件的标定结温，并从预设温度开始调整试验箱的温度且为功率半导体器件施加预设比例的阻断电压的偏压，然后，测试功率半导体器件的当前结温，并根据功率半导体器件的当前结温调整试验箱的温度，且不断调整试验箱的温度和测试功率半导体器件的当前结温，以使得当前结温与标定结温一致，将当前结温等于标定结温时的试验箱的温度作为功率半导体器件的测试温度，以降低功率半导体器件在hv-h3trb测试时其芯片表面与试验箱温度的温度梯度，从而减弱水汽传输路径受阻程度，以减少功率半导体器件相对湿度的下降程度，进而提高功率半导体器件测试准确性，并还使得功率半导体器件进行hv-h3trb测试时的结温可以维持在标定结温，以提高对功率半导体器件测试的准确性。

31、本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

技术特征：

1.一种功率半导体器件测试温度确定方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的功率半导体器件测试温度确定方法，其特征在于，从所述预设温度调整所述试验箱的温度，包括：

3.根据权利要求2所述的功率半导体器件测试温度确定方法，其特征在于，根据所述功率半导体器件的当前结温与所述标定结温调整所述试验箱的温度，包括：

4.根据权利要求3所述的功率半导体器件测试温度确定方法，其特征在于，下调所述试验箱温度，包括：

5.根据权利要求2至4任一项所述的功率半导体器件测试温度确定方法，其特征在于，从所述预设温度下调所述试验箱的温度，包括：

6.根据权利要求1所述的功率半导体器件测试温度确定方法，其特征在于，在将所述功率半导体器件的偏压升高到预设比例的阻断电压，并从所述预设温度调整所述试验箱的温度之后，还包括：

7.根据权利要求6所述的功率半导体器件测试温度确定方法，其特征在于，若确定所述功率半导体器件的漏电流大于所述预设漏电流，则还包括：

8.根据权利要求1所述的功率半导体器件测试温度确定方法，其特征在于，所述预设温度为85℃，所述预设相对湿度为85%，所述预设比例为80%。

9.一种功率半导体器件测试温度确定系统，其特征在于，包括试验箱、偏压及测量装置、结温检测装置及控制装置，其中：

10.根据权利要求9所述的功率半导体器件测试温度确定系统，其特征在于，所述偏压及测量装置还用于检测所述功率半导体器件的漏电流。

技术总结
本申请公开了一种功率半导体器件测试温度确定方法及系统，方法包括：为试验箱内的器件设置0偏压，并设置试验箱为预设温度和预设相对湿度，待运行第一预设时长后测试器件结温并作为标定结温；将器件的偏压升高到预设比例的阻断电压，并从预设温度调整试验箱的温度，待运行第二预设时长后测量器件的当前结温；根据器件的当前结温与标定结温调整试验箱的温度，将器件的当前结温等于标定结温时的试验箱的温度确定为测试温度。本申请公开的技术方案，通过不断调整试验箱的温度以及测试器件的当前结温使得当前结温与标定结温一致，将当前结温等于标定结温时的试验箱的温度作为器件的测试温度，以减少器件表面相对湿度的下降，从而提高器件测试准确性。

技术研发人员：郑贵方,庞振江,占兆武,温雷,文豪,卜小松
受保护的技术使用者：深圳智芯微电子科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17