CN111337814B - 半导体器件的耐量测试装置及方法 - Google Patents
半导体器件的耐量测试装置及方法 Download PDFInfo
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Abstract
本申请实施例提供一种半导体器件的耐量测试装置及方法,通过电流冲击单元按照设定峰值电流值、设定电流上升率以及设定脉冲周期向待测半导体器件输入电流冲击信号,并通过测试单元测试待测半导体器件上的电流冲击信号、电流冲击信号的测试脉冲次数以及待测半导体器件的器件状态后,由主控单元根据待测半导体器件上的电流冲击信号、电流冲击信号的测试脉冲次数以及待测半导体器件的器件状态生成待测半导体器件的电流上升率耐量值。如此,能够将半导体器件的电流上升率耐受能力进行有效量化,以便于后续准确评估半导体器件的电流上升率耐受能力,进而采取必要手段降低半导体器件的失效比例。
Description
技术领域
本申请涉及半导体器件的测试技术领域,具体而言,涉及一种半导体器件的耐量测试装置及方法。
背景技术
在大功率半导体器件的应用过程中,经本申请发明人研究发现,由于其电流上升率(di/dt)的耐受能力有限,导致失效比例较高。尽管传统手段在应用电路上都有相关防护措施,但要完全杜绝在任何特殊情况下都不出现超高电流上升率的现象是极难的。因此,针对半导体器件而言,需要在一定范围内具有适当的电流上升率耐受能力。基于此,如何将半导体器件的电流上升率耐受能力进行有效量化,以便于后续准确评估半导体器件的电流上升率耐受能力,进而采取必要手段降低半导体器件的失效比例,是本领域亟待解决的技术问题。
发明内容
为了克服现有技术中的上述不足,本申请的目的在于提供一种半导体器件的耐量测试装置及方法,能够将半导体器件的电流上升率耐受能力进行有效量化,以便于后续准确评估半导体器件的电流上升率耐受能力,进而采取必要手段降低半导体器件的失效比例。
为了实现上述目的,本申请实施例采用的技术方案如下:
根据本申请实施例的第一方面,本申请实施例提供一种半导体器件的耐量测试装置,与计算机设备通信连接,所述半导体器件的耐量测试装置包括:
电流冲击单元,用于按照设定峰值电流值、设定电流上升率以及设定脉冲周期向待测半导体器件输入电流冲击信号;
测试单元,用于测试所述待测半导体器件上的电流冲击信号、所述电流冲击信号的测试脉冲次数以及所述待测半导体器件的器件状态;
主控单元,分别与所述电流冲击单元和所述测试单元电性连接,并通过通信单元与所述计算机设备通信连接,用于将所述计算机设备发送的设定峰值电流值、设定电流上升率以及设定脉冲周期配置到所述电流冲击单元,并用于根据所述待测半导体器件上的电流冲击信号、所述电流冲击信号的测试脉冲次数以及所述待测半导体器件的器件状态生成所述待测半导体器件的电流上升率耐量值,并将所述电流上升率耐量值通过所述通信单元发送给所述计算机设备,其中,所述器件状态包括有效状态和失效状态。
在第一方面的一种可能的实施方式中,所述电流冲击单元包括:
峰值电流控制电路,用于向待测半导体器件输入所述设定峰值电流值的电流冲击信号;
与所述峰值电流控制电路电性连接的di/dt控制电路,用于根据所述设定电流上升率控制所述电流冲击信号的电流上升率;
触发电流控制电路,用于按照所述设定脉冲周期控制所述电流冲击信号的脉冲触发信号的脉冲周期。
在第一方面的一种可能的实施方式中,所述触发电流控制电路包括:
触发电流控制子电路以及与所述触发电流控制子电路电性连接的触发周期控制子电路,所述触发周期控制子电路用于按照所述设定脉冲周期控制所述触发电流控制子电路的电流冲击信号的脉冲触发信号的脉冲周期。
在第一方面的一种可能的实施方式中,所述测试单元包括:
测试脉冲计数电路,所述测试脉冲计数电路用于测试所述电流冲击信号的测试脉冲次数;
冲击电流测试电路,所述冲击电流测试电路用于测试所述待测半导体器件上的电流冲击信号;
器件状态测试电路,所述器件状态测试电路用于测试所述待测半导体器件的器件状态。
在第一方面的一种可能的实施方式中,所述测试单元还包括:
峰值电流测试电路,所述峰值电流测试电路用于测试所述电流冲击信号的峰值电流;
触发电流测试电路,所述触发电流测试电路用于测试所述待测半导体器件上的电流冲击信号的脉冲触发信号;
所述主控单元,还用于根据所述电流冲击信号的峰值电流和所述待测半导体器件上的电流冲击信号的脉冲触发信号确定所述电流冲击单元是否存在异常,并在确定所述电流冲击单元存在异常时输出异常结果。
在第一方面的一种可能的实施方式中,所述主控单元具体用于:
判断所述测试单元每次测试到电流冲击信号所对应的器件状态是否为失效状态;
当任意一次测试到电流冲击信号时所对应的器件状态为失效状态时,获取该次测试到电流冲击信号之前所对应的测试脉冲次数,并将所述测试脉冲次数确定为所述待测半导体器件的电流上升率耐量值;
当测试到电流冲击信号时所对应的器件状态为有效状态时,继续判断下一次测试到电流冲击信号时所对应的器件状态是否为失效状态,直到测试到电流冲击信号时所对应的器件状态为失效状态时,获取该次测试到电流冲击信号之前所对应的测试脉冲次数,并将所述测试脉冲次数确定为所述待测半导体器件的电流上升率耐量值。
在第一方面的一种可能的实施方式中,还包括与所述主控单元电性连接的显示单元;
所述主控单元在所述测试脉冲次数达到设定次数,且所述待测半导体器件的器件状态为有效状态时,控制所述显示单元显示所述待测半导体器件通过测试;以及
在所述测试脉冲次数未达到设定次数之前测试到所述待测半导体器件的器件状态为失效状态时,控制所述显示单元显示所述待测半导体器件未通过测试,并显示所述待测半导体器件的器件状态在处于失效状态之前的测试脉冲次数。
在第一方面的一种可能的实施方式中,所述主控单元还用于根据所述待测半导体器件分别在不同的设定峰值电流值、设定电流上升率以及设定脉冲周期下的电流上升率耐量值,生成所述待测半导体器件的电流上升率耐量值的权衡值。
在第一方面的一种可能的实施方式中,所述设定峰值电流值根据所述待测半导体器件的额定电流值确定,所述设定电流上升率以及设定脉冲周期根据所述待测半导体器件的器件使用场景确定。
根据本申请实施例的第二方面,提供一种半导体器件的耐量测试方法,应用于第一方面中任意一种可能的实施方式中所述的半导体器件的耐量测试装置,所述方法包括:
按照设定峰值电流值、设定电流上升率以及设定脉冲周期向待测半导体器件输入电流冲击信号;
测试所述待测半导体器件上的电流冲击信号、所述电流冲击信号的测试脉冲次数以及所述待测半导体器件的器件状态;
根据所述待测半导体器件上的电流冲击信号、所述电流冲击信号的测试脉冲次数以及所述待测半导体器件的器件状态生成所述待测半导体器件的电流上升率耐量值,并将所述电流上升率耐量值通过所述通信单元发送给所述计算机设备,其中,所述器件状态包括有效状态和失效状态。
基于上述任一方面,采用本申请实施例的实施方式,通过电流冲击单元按照设定峰值电流值、设定电流上升率以及设定脉冲周期向待测半导体器件输入电流冲击信号,并通过测试单元测试待测半导体器件上的电流冲击信号、电流冲击信号的测试脉冲次数以及待测半导体器件的器件状态后,由主控单元根据待测半导体器件上的电流冲击信号、电流冲击信号的测试脉冲次数以及待测半导体器件的器件状态生成待测半导体器件的电流上升率耐量值。如此,能够将半导体器件的电流上升率耐受能力进行有效量化,以便于后续准确评估半导体器件的电流上升率耐受能力,进而采取必要手段降低半导体器件的失效比例。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,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它相关的附图。
图1为本申请实施例提供的半导体器件的耐量测试装置的应用场景示意框图之一;
图2为本申请实施例提供的半导体器件的耐量测试方法的原理示意图;
图3为本申请实施例提供的半导体器件的耐量测试装置的应用场景示意框图之二;
图4为本申请实施例提供的半导体器件的耐量测试装置的应用场景示意框图之三;
图5为本申请实施例提供的半导体器件的耐量测试装置的应用场景示意框图之四;
图6为本申请实施例提供的半导体器件的耐量测试装置的应用场景示意框图之五;
图7为本申请实施例提供的半导体器件的耐量测试装置的应用场景示意框图之六;
图8为本申请实施例提供的半导体器件的耐量测试方法的流程示意图。
图标:10-半导体器件的耐量测试装置;
110-电流冲击单元;112-峰值电流控制电路;114-di/dt控制电路;116-触发电流控制电路;1162-触发电流控制子电路;1164-触发周期控制子电路;
120-测试单元;121-测试脉冲计数电路;122-冲击电流测试电路;123-器件状态测试电路;124-峰值电流测试电路;125-触发电流测试电路;
130-主控单元;140-通信单元;150-显示单元;
20-待测半导体器件;30-计算机设备。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中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申请一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围,而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例,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它实施例,都属于本申请保护的范围。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
请参阅图1,本申请实施例提供一种半导体器件的耐量测试装置10,该半导体器件的耐量测试装置10可与计算机设备30通信连接。其中,计算机设备30可以是任意具有数据计算处理能力的电子设备,在此不做具体限定。
如图1所示,半导体器件的耐量测试装置10可包括电流冲击单元110、测试单元120、主控单元130以及通信单元140,主控单元130分别与电流冲击单元110和测试单元120电性连接,并通过通信单元140与计算机设备30通信连接。
为了解决前述背景技术中的技术问题,电流冲击单元110可以按照设定峰值电流值、设定电流上升率以及设定脉冲周期向待测半导体器件20输入电流冲击信号,由此可以持续测试待测半导体功率器件的电流上升率耐受能力。
其中,设定峰值电流值可以是指当输入最高冲击电压时所对应的等效冲击电流值,设定电流上升率di/dt可以是指在单位时间内上升的电流值,设定脉冲周期可以是指每次向待测半导体器件20输入电流冲击信号时的间隔周期。
其中,主控单元130中可以通过用嵌入式系统实现以上各个参数(例如设定峰值电流值、设定电流上升率以及设定脉冲周期)的输入和控制,例如可以通过与计算机设备30进行交互,由计算机设备30配置好设定峰值电流值、设定电流上升率以及设定脉冲周期后,由该主控单元130将计算机设备30发送的设定峰值电流值、设定电流上升率以及设定脉冲周期配置到电流冲击单元110。
在上述过程中,测试单元120可同步测试待测半导体器件20上的电流冲击信号、电流冲击信号的测试脉冲次数以及待测半导体器件20的器件状态。此时,主控单元130可根据待测半导体器件20上的电流冲击信号、电流冲击信号的测试脉冲次数以及待测半导体器件20的器件状态生成待测半导体器件20的电流上升率耐量值,并将电流上升率耐量值通过通信单元140发送给计算机设备30。
其中,器件状态可以包括有效状态和失效状态。例如,当待测半导体器件20处于有效状态时,表示该待测半导体器件20当前在承受该设定电流上升率时能够有效耐受,当待测半导体器件20处于失效状态时,表示该待测半导体器件20当前在承受该设定电流上升率时无法有效耐受。
基于上述描述,下面结合图2对本实施例所述的各个参数进行示例性说明。如图2所示,Im(-Im)可以表示电流冲击信号的设定峰值电流值,di/dt可以表示设定电流上升率,T可以表示设定脉冲周期,其中,当待测半导体器件30为双向可控硅时,可以在一个设定脉冲周期内具有双向测试脉冲信号。例如,正向测试脉冲信号和负向测试脉冲信号。当待测半导体器件30为双向可控硅时,在一个设定脉冲周期内仅具有负向测试脉冲信号。当待测半导体器件20处于有效状态时,图2中所示的每个脉冲周期内都具有电流冲击信号,当待测半导体器件20处于失效状态时,图2中所示的每个脉冲周期内则不再具有电流冲击信号。
基于上述设计,本实施例提供的半导体器件的耐量测试装置10,通过电流冲击单元110按照设定峰值电流值、设定电流上升率以及设定脉冲周期向待测半导体器件20输入电流冲击信号,并通过测试单元120测试待测半导体器件20上的电流冲击信号、电流冲击信号的测试脉冲次数以及待测半导体器件20的器件状态后,由主控单元130根据待测半导体器件20上的电流冲击信号、电流冲击信号的测试脉冲次数以及待测半导体器件20的器件状态生成待测半导体器件20的电流上升率耐量值。如此,能够将半导体器件的电流上升率耐受能力进行有效量化,以便于后续准确评估半导体器件的电流上升率耐受能力,进而采取必要手段降低半导体器件的失效比例。
值得说明的是,在一种可能的实施方式中,设定峰值电流值可以根据待测半导体器件20的额定电流值确定。例如,设定峰值电流值通常情况下会远大于待测半导体器件20的额定电流值,从而才可能测试到待测半导体器件20的极限耐受能力。设定电流上升率以及设定脉冲周期可以根据待测半导体器件20的器件使用场景确定。例如,待测半导体器件20使用在不同的器件使用场景,其具体的使用强度和使用持续时长不同,可以相对应地灵活设置设定电流上升率以及设定脉冲周期,从而满足不同器件使用场景的具体需求。
在一种可能的实施方式中,以下将结合参阅图3对电流冲击单元110的具体结构进行示例性说明。如图3所示,电流冲击单元110可以包括峰值电流控制电路112、与峰值电流控制电路112电性连接的di/dt控制电路114,以及触发电流控制电路116。其中,峰值电流控制电路112可以向待测半导体器件20输入设定峰值电流值的电流冲击信号,di/dt控制电路114可以根据设定电流上升率控制电流冲击信号的电流上升率,触发电流控制电路116可以按照设定脉冲周期控制电流冲击信号的脉冲触发信号的脉冲周期。
例如,假设设定电流上升率为a,设定脉冲周期为b,设定峰值电流值为c,那么di/dt控制电路114可以控制电流冲击信号按照a的电流上升率进行持续上升,触发电流控制电路116可以控制电流冲击信号每间隔b时间生成脉冲触发信号。当脉冲触发信号生成后,峰值电流控制电路112则可以向待测半导体器件20输入电流值大小为c的电流冲击信号。
在一种可能的实施方式中,触发电流控制电路116的一种示例性结构请参阅图4,触发电流控制电路116可以包括触发电流控制子电路1162以及与触发电流控制子电路1162电性连接的触发周期控制子电路1164,触发周期控制子电路1164可以用于按照设定脉冲周期控制触发电流控制子电路1162的电流冲击信号的脉冲触发信号的脉冲周期。
例如,触发周期控制子电路1164可以采用计时电路,并通过实时计时的方式来确定当前是否到达每个脉冲周期,或者是否结束每个脉冲周期,从而根据每个脉冲周期的到达信号和结束信号来控制触发电流控制子电路1162的电流冲击信号的脉冲触发信号的脉冲周期。
在一种可能的实施方式中,如图5所示,测试单元120可以包括测试脉冲计数电路121、冲击电流测试电路122以及器件状态测试电路123。测试脉冲计数电路121可以用于测试电流冲击信号的测试脉冲次数,冲击电流测试电路122可以用于测试待测半导体器件20上的电流冲击信号,器件状态测试电路123可以用于测试待测半导体器件20的器件状态。
例如,测试脉冲计数电路121可以采用计数电路,当每次待测半导体器件20受到一次电流冲击信号的冲击时,该测试脉冲计数电路121则执行一次计数,从而不断计算待测半导体器件20累积受到的电流冲击信号的次数。冲击电流测试电路122可以采用霍尔感应器,从而感应到待测半导体器件20上的电流冲击信号。
此外,在一种可能的实施方式中,请进一步参阅图6,测试单元120还可以包括峰值电流测试电路124和触发电流测试电路125,峰值电流测试电路124可以用于测试电流冲击信号的峰值电流,触发电流测试电路125可以用于测试待测半导体器件20上的电流冲击信号的脉冲触发信号。
在此基础上,为了对整个冲击过程的异常状态进行监测,主控单元130还可以根据电流冲击信号的峰值电流和待测半导体器件20上的电流冲击信号的脉冲触发信号确定电流冲击单元110是否存在异常,并在确定电流冲击单元110存在异常时输出异常结果。
例如,当脉冲触发信号生成后,如果电流冲击信号的峰值电流低于设定电流值范围,那么则可以确定电流冲击单元110存在异常,并输出异常结果。
在一种可能的实施方式中,接下来给出一种示例性的实施方式,以对待测半导体器件20的电流上升率耐量值的计算过程进行进一步说明。
示例性地,主控单元130具体可以判断测试单元120每次测试到电流冲击信号所对应的器件状态是否为失效状态,当任意一次测试到电流冲击信号时所对应的器件状态为失效状态时,获取该次测试到电流冲击信号之前所对应的测试脉冲次数,并将测试脉冲次数确定为待测半导体器件20的电流上升率耐量值。
又例如,当测试到电流冲击信号时所对应的器件状态为有效状态时,继续判断下一次测试到电流冲击信号时所对应的器件状态是否为失效状态,直到测试到电流冲击信号时所对应的器件状态为失效状态时,获取该次测试到电流冲击信号之前所对应的测试脉冲次数,并将测试脉冲次数确定为待测半导体器件20的电流上升率耐量值。
例如,当测试脉冲次数达到第11次时,判断测试单元120在第11次测试到电流冲击信号I11所对应的器件状态是否为失效状态。当该电流冲击信号I11时所对应的器件状态为失效状态时,那么该次测试到电流冲击信号I11之前所对应的测试脉冲次数为10次,此时可以确定待测半导体器件20的电流上升率耐量值为10。
又例如,当该电流冲击信号I11时所对应的器件状态为有效状态时,继续判断第12次测试到电流冲击信号I12时所对应的器件状态是否为失效状态。如果第16次测试到电流冲击信号I16时所对应的器件状态为失效状态时,那么该次测试到电流冲击信号I16之前所对应的测试脉冲次数为15次,则可以确定待测半导体器件20的电流上升率耐量值为15。
在上述描述的基础上,本实施例还可以适当设定相关的测试通过条件,以进一步评价待测半导体器件20的电流上升率耐量值。例如,在一种可能的实施方式中,请结合参阅图7,半导体器件的耐量测试装置10还可以包括与主控单元130电性连接的显示单元150。
由此,主控单元130可以在测试脉冲次数达到设定次数,且待测半导体器件20的器件状态为有效状态时,控制显示单元150显示待测半导体器件20通过测试。并且,可以在测试脉冲次数未达到设定次数之前测试到待测半导体器件20的器件状态为失效状态时,控制显示单元150显示待测半导体器件20未通过测试,并显示待测半导体器件20的器件状态在处于失效状态之前的测试脉冲次数。
例如,假设设定次数为10次,当测试脉冲次数达到10次,且待测半导体器件20的器件状态为有效状态时,则控制显示单元150显示待测半导体器件20通过测试。再例如,在测试脉冲次数达到8次时,测试到待测半导体器件20的器件状态为失效状态,此时则控制显示单元150显示待测半导体器件20未通过测试,并显示待测半导体器件20的器件状态在处于失效状态之前的测试脉冲次数为8次。
可以理解,在实际测试过程中,为了避免不必要的测试工作,当待测半导体器件20的器件状态处于失效状态时,主控单元130则可以控制电流冲击单元110停止对待测半导体器件20的冲击。
在一种可能的实施方式中,考虑到在实际测试过程中,可能会采用不同的设定峰值电流值、设定电流上升率以及设定脉冲周期下的电流上升率耐量值对待测半导体器件20的电流上升率耐量值进行多次不同分组的测试,从而可以得到多组数据。为了进一步准确评估待测半导体器件20的电流上升率耐量值,主控单元130还可以用于根据待测半导体器件20分别在不同的设定峰值电流值、设定电流上升率以及设定脉冲周期下的电流上升率耐量值,生成待测半导体器件20的电流上升率耐量值的权衡值。
例如,作为一种可能的示例,可以将每一组不同的设定峰值电流值、设定电流上升率以及设定脉冲周期下的电流上升率耐量值构建对应的权衡矩阵,权衡矩阵中可以对应于每一组电流上升率耐量值所对应的器件使用场景。由此,可以根据所述权衡矩阵输出多个器件使用场景的电流上升率耐量调整参数,并获取多个电流上升率耐量调整参数中每个电流上升率耐量调整参数在权衡矩阵中的分布权值,根据每个电流上升率耐量调整参数的分布权值,从预设分布权值信息表中获取得到每个电流上升率耐量调整参数的分布权值序列。在此基础上,可以根据每个电流上升率耐量调整参数关联的电流上升率耐量调整参数的调整参数范围区间,从该电流上升率耐量调整参数对应的分布权值序列中选取该电流上升率耐量调整参数的分布权值信息。
接下来,可以根据每个电流上升率耐量调整参数的调整参数范围区间,计算得到每个电流上升率耐量调整参数的分布权值下限值,然后根据每个电流上升率耐量调整参数的分布权值下限值,查询预先配置的查询数据库得到多个电流上升率耐量调整参数的参数分量。
由此,可以根据每个电流上升率耐量调整参数的参数分量分别对每个对应的电流上升率耐量值进行乘积运算,并将乘积运算结果进行加权处理,从而可以得到待测半导体器件20的电流上升率耐量值的权衡值。
基于同一发明构思,请结合参阅图8,本申请实施例还提供一种半导体器件的耐量测试方法,该半导体器件的耐量测试方法可以由上述实施例中的半导体器件的耐量测试装置10来执行。应当说明的是,本实施例所提供的半导体器件的耐量测试方法的详细步骤可以参照上述实施例中相关部分的描述即可,本实施例不对加以详述。下面对该半导体器件的耐量测试方法进行简要介绍。
步骤S110,按照设定峰值电流值、设定电流上升率以及设定脉冲周期向待测半导体器件20输入电流冲击信号。
步骤S120,测试待测半导体器件20上的电流冲击信号、电流冲击信号的测试脉冲次数以及待测半导体器件20的器件状态。
步骤S130,根据待测半导体器件20上的电流冲击信号、电流冲击信号的测试脉冲次数以及待测半导体器件20的器件状态生成待测半导体器件20的电流上升率耐量值,并将电流上升率耐量值通过通信单元140发送给计算机设备30,其中,器件状态包括有效状态和失效状态。
关于上述步骤的详细内容可以参照上述关于半导体器件的耐量测试装置10的描述,此处不再一一赘述。
基于上述步骤,本实施例提供的半导体器件的耐量测试方法,能够将半导体器件的电流上升率耐受能力进行有效量化,以便于后续准确评估半导体器件的电流上升率耐受能力,进而采取必要手段降低半导体器件的失效比例。
需要说明的是,在本文中,术语"包括"、"包含"或者其任何其它变体意在涵盖非排它性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其它要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句"包括一个……"限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
对于本领域技术人员而言,显然本申请不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本申请的精神或基本特征的情况下,能够以其它的具体形式实现本申请。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本申请的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本申请内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (9)
1.一种半导体器件的耐量测试装置,其特征在于,与计算机设备通信连接,所述半导体器件的耐量测试装置包括:
电流冲击单元,用于按照设定峰值电流值、设定电流上升率以及设定脉冲周期向待测半导体器件输入电流冲击信号;
测试单元,用于测试所述待测半导体器件上的电流冲击信号、所述电流冲击信号的测试脉冲次数以及所述待测半导体器件的器件状态;
主控单元,分别与所述电流冲击单元和所述测试单元电性连接,并通过通信单元与所述计算机设备通信连接,用于将所述计算机设备发送的设定峰值电流值、设定电流上升率以及设定脉冲周期配置到所述电流冲击单元,并用于根据所述待测半导体器件上的电流冲击信号、所述电流冲击信号的测试脉冲次数以及所述待测半导体器件的器件状态生成所述待测半导体器件的电流上升率耐量值,并将所述电流上升率耐量值通过所述通信单元发送给所述计算机设备,其中,所述器件状态包括有效状态和失效状态;所述主控单元还用于根据所述待测半导体器件分别在不同的设定峰值电流值、设定电流上升率以及设定脉冲周期下的电流上升率耐量值,生成所述待测半导体器件的电流上升率耐量值的权衡值。
2.根据权利要求1所述的半导体器件的耐量测试装置,其特征在于,所述电流冲击单元包括:
峰值电流控制电路,用于向待测半导体器件输入所述设定峰值电流值的电流冲击信号;
与所述峰值电流控制电路电性连接的di/dt控制电路,用于根据所述设定电流上升率控制所述电流冲击信号的电流上升率;
触发电流控制电路,用于按照所述设定脉冲周期控制所述电流冲击信号的脉冲触发信号的脉冲周期。
3.根据权利要求2所述的半导体器件的耐量测试装置,其特征在于,所述触发电流控制电路包括:
触发电流控制子电路以及与所述触发电流控制子电路电性连接的触发周期控制子电路,所述触发周期控制子电路用于按照所述设定脉冲周期控制所述触发电流控制子电路的电流冲击信号的脉冲触发信号的脉冲周期。
4.根据权利要求1所述的半导体器件的耐量测试装置,其特征在于,所述测试单元包括:
测试脉冲计数电路,所述测试脉冲计数电路用于测试所述电流冲击信号的测试脉冲次数;
冲击电流测试电路,所述冲击电流测试电路用于测试所述待测半导体器件上的电流冲击信号;
器件状态测试电路,所述器件状态测试电路用于测试所述待测半导体器件的器件状态。
5.根据权利要求4所述的半导体器件的耐量测试装置,其特征在于,所述测试单元还包括:
峰值电流测试电路,所述峰值电流测试电路用于测试所述电流冲击信号的峰值电流;
触发电流测试电路,所述触发电流测试电路用于测试所述待测半导体器件上的电流冲击信号的脉冲触发信号;
所述主控单元,还用于根据所述电流冲击信号的峰值电流和所述待测半导体器件上的电流冲击信号的脉冲触发信号确定所述电流冲击单元是否存在异常,并在确定所述电流冲击单元存在异常时输出异常结果。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的半导体器件的耐量测试装置,其特征在于,所述主控单元具体用于:
判断所述测试单元每次测试到电流冲击信号所对应的器件状态是否为失效状态;
当任意一次测试到电流冲击信号时所对应的器件状态为失效状态时,获取该次测试到电流冲击信号之前所对应的测试脉冲次数,并将所述测试脉冲次数确定为所述待测半导体器件的电流上升率耐量值;
当测试到电流冲击信号时所对应的器件状态为有效状态时,继续判断下一次测试到电流冲击信号时所对应的器件状态是否为失效状态,直到测试到电流冲击信号时所对应的器件状态为失效状态时,获取该次测试到电流冲击信号之前所对应的测试脉冲次数,并将所述测试脉冲次数确定为所述待测半导体器件的电流上升率耐量值。
7.根据权利要求6所述的半导体器件的耐量测试装置,其特征在于,还包括与所述主控单元电性连接的显示单元;
所述主控单元在所述测试脉冲次数达到设定次数,且所述待测半导体器件的器件状态为有效状态时,控制所述显示单元显示所述待测半导体器件通过测试;以及
在所述测试脉冲次数未达到设定次数之前测试到所述待测半导体器件的器件状态为失效状态时,控制所述显示单元显示所述待测半导体器件未通过测试,并显示所述待测半导体器件的器件状态在处于失效状态之前的测试脉冲次数。
8.根据权利要求1所述的半导体器件的耐量测试装置,其特征在于,所述设定峰值电流值根据所述待测半导体器件的额定电流值确定,所述设定电流上升率以及设定脉冲周期根据所述待测半导体器件的器件使用场景确定。
9.一种半导体器件的耐量测试方法,其特征在于,应用于权利要求1-8中任意一项所述的半导体器件的耐量测试装置,所述方法包括:
按照设定峰值电流值、设定电流上升率以及设定脉冲周期向待测半导体器件输入电流冲击信号;
测试所述待测半导体器件上的电流冲击信号、所述电流冲击信号的测试脉冲次数以及所述待测半导体器件的器件状态;
根据所述待测半导体器件上的电流冲击信号、所述电流冲击信号的测试脉冲次数以及所述待测半导体器件的器件状态生成所述待测半导体器件的电流上升率耐量值,并将所述电流上升率耐量值通过所述通信单元发送给所述计算机设备,其中,所述器件状态包括有效状态和失效状态。
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