功率器件雪崩耐量測試系統及測試方法技術方案

本申請提供一種功率器件雪崩耐量測試系統及測試方法，涉及半導體器件測試技術領域。所述系統包括功率器件測試電路、電信號采集電路、雪崩耐量計算子系統及為所述待測試功率器件提供可調工作環境溫度的環境溫度控制子系統。電信號采集電路與功率器件測試電路中的待測試功率器件連接。雪崩耐量計算子系統與電信號采集電路連接，用于根據電信號采集電路采集的壓降及電流計算得到待測試功率器件發生二次擊穿所需的雪崩耐量。如此，通過改變待測試功率器件的工作環境溫度，對不同工作環境溫度下待測試功率器件的雪崩耐量的進行測試，以便對待測試功率器件的雪崩耐量進行比對和分析。

【技術實現步驟摘要】
功率器件雪崩耐量測試系統及測試方法
本申請涉及半導體器件測試
，具體而言，涉及一種功率器件雪崩耐量測試系統及測試方法。
技術介紹
在向功率器件的PN結施加較大的反向衰減偏壓時，電場衰減電流的流動會引起功率器件的雪崩衰減，此時功率器件可吸收的能量稱為雪崩耐量，用于表示施加電壓時的抗擊穿特性。對于那些在功率器件兩端產生較大尖峰電壓的應用場合，就要考慮功率器件的雪崩耐量，電壓尖峰所集中的能量主要由電感和電流所決定。對于反激式開關電源的應用場合，電路關斷時會產生較大的電壓尖峰，通常在這種情況下，功率器件都會降低額定電壓，從而預留足夠的電壓余量。但是，一些電源在輸出短路時，變壓器的初級會產生較大的電流，加上初級電感，功率器件就會有雪崩損壞的可能。因此在這樣的應用條件下，就要考慮功率器件的雪崩耐量。另外，由于一些電機的負載是感性負載，而啟動和堵轉過程中會產生極高的沖擊電流，因此也要考慮功率器件的雪崩耐量。然而現有功率器件的雪崩耐量測試，往往測試溫度不變，無法模擬不同測試溫度下功率器件的雪崩耐量，如此，就無法對不同環境溫度下功率器件的雪崩耐量進行比對和分析。需要說明的是，公開于該
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部分的信息僅僅旨在加深對本申請的總體
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的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域技術人員所公知的現有技術。
技術實現思路
為了克服上述技術背景中所提及的技術問題，本申請實施例提供一種可對不同測試溫度下的功率器件進行雪崩耐量測試的功率器件雪崩耐量測試系統及測試方法。本申請的第一方面，提供一種功率器件雪崩耐量測試系統，包括：功率器件測試電路、電信號采集電路、雪崩耐量計算子系統及環境溫度控制子系統；所述電信號采集電路與所述功率器件測試電路中的待測試功率器件連接，用于采集所述待測試功率器件在導通時的壓降及電流；所述雪崩耐量計算子系統與所述電信號采集電路連接，用于根據所述電信號采集電路采集的壓降及電流計算得到所述待測試功率器件發生二次擊穿所需的雪崩耐量；所述環境溫度控制子系統為所述待測試功率器件提供可調的工作環境溫度。在本申請的一種可能實施例中，所述環境溫度控制子系統包括溫控箱，所述待測試功率器件設置在所述溫控箱內。在本申請的一種可能實施例中，所述功率器件測試電路包括：直流電源、待測試功率器件、驅動電壓提供子電路及導通控制子電路；所述待測試功率器件包括控制電極、第一電極和第二電極，所述控制電極與所述驅動電壓提供子電路連接、所述第一電極與所述直流電源的正極連接、所述第二電極與所述直流電源的負極分別接地；所述直流電源為所述待測試功率器件提供直流偏置電壓，所述驅動電壓提供子電路為所述待測試功率器件提供驅動電壓；所述導通控制子電路連接在所述驅動電壓提供子電路與所述待測試功率器件的控制電極之間，用于控制施加在所述待測試功率器件的控制電極上的驅動電壓，從而控制所述待測試功率器件的導通時間。在本申請的一種可能實施例中，所述待測試功率器件包括絕緣柵雙極型晶體管、金屬-氧化物半導體場效應晶體管及雙極結型晶體管。在本申請的一種可能實施例中，所述待測試功率器件為NPN雙極結型晶體管，所述待測試功率器件的第一電極為該NPN雙極結型晶體管的集電極、第二電極為該NPN雙極結型晶體管的發射極、控制電極為該NPN雙極結型晶體管的基極。在本申請的一種可能實施例中，所述驅動電壓提供子電路包括第二電阻、第三電阻、第一二極管、第二二極管及第一脈沖信號源；所述第二電阻與所述第三電阻串聯連接在所述第一脈沖信號源與所述待測試功率器件的控制電極之間；所述第一二極管的陰極連接在所述第二電阻與所述第三電阻之間，所述第一二極管的陽極與所述第二二極管的陽極連接，所述第二二極管的陰極接地。在本申請的一種可能實施例中，所述導通控制子電路包括第一電阻、第四電阻、第三二極管、開關管及第二脈沖信號源；所述開關管包括控制電極、第一電極以及第二電極，所述開關管的第一電極連接在所述驅動電壓提供子電路的輸出端與所述待測試功率器件的控制電極之間、第二電極接地；所述第一電阻連接在所述開關管的控制電極與所述第二脈沖信號源之間；所述第三二極管的陰極連接在所述第一電阻與所述開關管的控制電極之間，所述第三二極管的陽極接地；所述第四電阻的一端與所述開關管的控制電極連接，所述第四電阻的另一端接地。在本申請的一種可能實施例中，所述開關管為增強型MOSFET，所述開關管的第一電極為該增強型MOSFET的漏極、第二電極為該增強型MOSFET的源極、控制電極為該增強型MOSFET的柵極。在本申請的一種可能實施例中，所述第一脈沖信號源輸入高頻脈沖信號，所述第二脈沖信號源輸入單脈沖信號。本申請的第二方面，還提供一種功率器件雪崩耐量測試方法，應用于上述所述的功率器件雪崩耐量測試系統，所述方法包括：調整所述待測試功率器件所處工作環境的環境溫度；采集所述待測試功率器件導通時的壓降及電流；根據采集的壓降及電流計算所述待測試功率器件導通時的能量；控制所述待測試功率器件的導通時間，將所述待測試功率器件在發生二次擊穿前該待測試功率器件導通時的能量進行累加，得到所述待測試功率器件在發生二次擊穿所需的雪崩耐量。本申請實施例提供一種功率器件雪崩耐量測試系統及測試方法，包括功率器件測試電路、電信號采集電路、雪崩耐量計算子系統及為所述待測試功率器件提供可調工作環境溫度的環境溫度控制子系統。電信號采集電路與功率器件測試電路中的待測試功率器件連接，用于采集待測試功率器件在導通時的壓降及電流。雪崩耐量計算子系統與電信號采集電路連接，用于根據電信號采集電路采集的壓降及電流計算得到待測試功率器件發生二次擊穿所需的雪崩耐量。通過改變待測試功率器件的工作環境溫度，對不同工作環境溫度下待測試功率器件的雪崩耐量的進行測試，以便對待測試功率器件的雪崩耐量進行比對和分析。附圖說明為了更清楚地說明本申請實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本申請的某些實施例，因此不應被看作是對范圍的限定，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他相關的附圖。圖1為本申請實施例提供的一種功率器件雪崩耐量測試系統的方框示意圖；圖2為本申請實施例提供的一種功率器件測試電路的方框結構示意圖；圖3為本申請實施例提供的功率器件測試電路的一種可替代的電路結構圖；圖4為本申請實施例提供的功率器件雪崩耐量測試方法的流程示意圖。具體實施方式為使本申請實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本申請實施例中的附圖，對本申請實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本申請實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設計。因此，以下對在附圖中提供的本本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種功率器件雪崩耐量測試系統，其特征在于，包括：功率器件測試電路、電信號采集電路、雪崩耐量計算子系統及環境溫度控制子系統；/n所述電信號采集電路與所述功率器件測試電路中的待測試功率器件連接，用于采集所述待測試功率器件在導通時的壓降及電流；/n所述雪崩耐量計算子系統與所述電信號采集電路連接，用于根據所述電信號采集電路采集的壓降及電流計算得到所述待測試功率器件發生二次擊穿所需的雪崩耐量；/n所述環境溫度控制子系統為所述待測試功率器件提供可調的工作環境溫度。/n

【技術特征摘要】
1.一種功率器件雪崩耐量測試系統，其特征在于，包括：功率器件測試電路、電信號采集電路、雪崩耐量計算子系統及環境溫度控制子系統；
所述電信號采集電路與所述功率器件測試電路中的待測試功率器件連接，用于采集所述待測試功率器件在導通時的壓降及電流；
所述雪崩耐量計算子系統與所述電信號采集電路連接，用于根據所述電信號采集電路采集的壓降及電流計算得到所述待測試功率器件發生二次擊穿所需的雪崩耐量；
所述環境溫度控制子系統為所述待測試功率器件提供可調的工作環境溫度。


2.如權利要求1所述的功率器件雪崩耐量測試系統，其特征在于，所述環境溫度控制子系統包括溫控箱，所述待測試功率器件設置在所述溫控箱內。


3.如權利要求1或2所述的功率器件雪崩耐量測試系統，其特征在于，所述功率器件測試電路包括：直流電源、待測試功率器件、驅動電壓提供子電路及導通控制子電路；
所述待測試功率器件包括控制電極、第一電極和第二電極，所述控制電極與所述驅動電壓提供子電路連接、所述第一電極與所述直流電源的正極連接、所述第二電極與所述直流電源的負極分別接地；所述直流電源為所述待測試功率器件提供直流偏置電壓，所述驅動電壓提供子電路為所述待測試功率器件提供驅動電壓；
所述導通控制子電路連接在所述驅動電壓提供子電路與所述待測試功率器件的控制電極之間，用于控制施加在所述待測試功率器件的控制電極上的驅動電壓，從而控制所述待測試功率器件的導通時間。


4.如權利要求3所述的功率器件雪崩耐量測試系統，其特征在于，所述待測試功率器件包括絕緣柵雙極型晶體管、金屬-氧化物半導體場效應晶體管及雙極結型晶體管。


5.如權利要求4所述的功率器件雪崩耐量測試系統，其特征在于，所述待測試功率器件為NPN雙極結型晶體管，所述待測試功率器件的第一電極為該NPN雙極結型晶體管的集電極、第二電極為該NPN雙極結型晶體管的發射極、控制電極為該NPN雙極結型晶體管的基極。


6.如權利要求5所述的功率器件雪崩耐量測試系統...

【專利技術屬性】
技術研發人員：依志強，李強，
申請(專利權)人：吉林華微電子股份有限公司，
類型：發明
國別省市：吉林;22