CN111693844B - 压接型半导体器件的测试装置、测试方法及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及半导体技术领域,具体涉及一种压接型半导体器件的测试装置、测试方法及电子设备,其中,测试装置包括:压力传感器,用于检测施加于待测压接型半导体器件上的多组接触压力值;电压表,两端分别与待测压接型半导体器件的集电极和发射极连接,用于检测待测压接型半导体器件集电极与发射极之间的多组正向压降值;固定电流源,与待测压接型半导体器件集电极和发射极分别连接,用于向待测压接型半导体器件提供固定电流;处理器,与压力传感器及所述电压表连接,用于利用多组接触压力值、多组正向压降值、固定电流以及施压面积计算得到待测压接型半导体器件的接触电阻值。本发明无需测量压接型半导体器件的微观参数,测试简单易于操作。
Description
技术领域
本发明涉及半导体技术领域,具体涉及一种压接型半导体器件的测试装置、测试方法及电子设备。
背景技术
压接型半导体器件,例如IGBT、晶体管、GTO等是柔性直流输电装备的核心器件。压接型半导体器件通过机械压力,直接将导电金属电极与器件的集电极和发射极分别接触,从而消除了封装结构中的键合线,具有寄生电感低、结构紧凑、失效短路、双面散热等优点,从而特别适用于电力系统装备应用。
压接型半导体器件由于其封装结构特点,每个器件都需要承受一定的机械应力来保持良好的电气接触。但是,由于器件子单元平面度、厚度累计公差存在一定的差异性,使得每个器件上承受的机械应力不一致,导致并联器件的电气特性存在差异性,最终降低了器件的整体电气性能和可靠性,因此,需要筛选出压力性能一致性高的压接型半导体器件,优化压接型半导体器件的压装方式和压力范围,从而最大限度发挥压接型半导体器件的性能。
图1示出了来自压接型半导体器件的横截面,框中为器件表面金属化部分,该图像显示金属化的表面是不平坦的。因此,在压接过程中的实际物理接触不会发生在整个表面上,而是发生在有限的区域中,其范围很大程度上取决于所施加的机械压力。
通过实验测试结果可知(如图2所示),在器件能够承受的压力范围内,压力越大压接型半导体器件正向压降越低,而当器件压力超出承受范围时,器件将发生损坏;在正常工作压力范围内,压接型半导体器件自身阻值随压力的变化量极小,可忽略不计,而器件表面接触电阻随压力变化较为明显,从而影响了压接型半导体器件的正向压降。
目前接触电阻的测量和计算方法主要依据Cooper-Mikic-Yovanovich(CMY)理论,该理论主要用于解释各向同性的粗糙表面的接触特性,将接触面的粗糙度与压力负荷相关联,对接触表面进行等效处理,从而求得接触电导,间接得到接触电阻,如图3所示。
这种方法计算出的接触电阻准确度高,但是由于该方法需要测量接触面等效方均根表面粗糙度、等效平均绝对表面斜度、接触界面热导率的调和平均数、两接触材料相对较软材料的显微硬度等微观参数,这些微观参数不易测量准确,且测量手段复杂,这导致接触电阻的测试成本较高。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例提供了一种压接型半导体器件的测试装置、测试方法及电子设备,以解决测试接触电阻的难度大,测量复杂的问题。
根据第一方面,本发明实施例提供了一种压接型半导体器件的测试装置,包括:
压力传感器,用于检测施加于待测压接型半导体器件上的多组接触压力值,每组所述接触压力值对应相同的施压面积;
电压表,两端分别与所述待测压接型半导体器件的集电极和发射极连接,用于检测在所述多组接触压力值下的所述待测压接型半导体器件集电极与发射极之间的多组正向压降值;
固定电流源,与所述待测压接型半导体器件集电极和发射极分别连接,用于向所述待测压接型半导体器件提供固定电流;
处理器,与所述压力传感器及所述电压表连接,用于利用所述多组接触压力值、所述多组正向压降值、所述固定电流以及所述施压面积计算得到所述待测压接型半导体器件的接触电阻值。
可选地,所述固定电流源包括:电感,一端与所述待测压接型半导体器件的集电极连接;电压源,正极与所述电感的另一端连接,负极与所述待测压接型半导体器件的发射极连接,用于提供固定电压。
可选地,所述测试装置还包括:驱动电路,所述驱动电路包括驱动电源和电阻,所述驱动电源的正极通过所述电阻与所述待测压接型半导体器件的栅极连接,用于向所述待测压接型半导体器件提供驱动电压。
可选地,所述压力传感器安装在一测试夹具上,所述待测压接型半导体器件也安装在所述测试夹具上。
本发明实施例提供的压接型半导体器件的测试装置,通过压力传感器检测施加于待测压接型半导体器件上的多组接触压力值,电压表检测待测压接型半导体器件集电极与发射极之间的多组正向压降值,固定电流源为所述待测压接型半导体器件提供固定电流,处理器利用所述多组接触压力值、所述多组正向压降值、所述固定电流以及接触面积,计算得到所述待测压接型半导体器件的接触电阻值,无需对所述压接型半导体器件压力接触面的等效方均根表面粗糙度、等效平均绝对表面斜度、接触界面热导率的调和平均数、两接触材料相对较软材料的显微硬度等微观参数进行测量,不仅使得测试更加简单,还避免了这些微观参数不易测量准确带来的多重测试误差,使得所述待测压接型半导体器件的测试结果更加准确。
根据第二方面,本发明实施例提供了一种压接型半导体器件的测试方法,包括:
获取施加于待测压接型半导体器件上的多组接触压力值,每组所述接触压力值对应相同的施压面积;
获取在所述多组接触压力值下的所述待测压接型半导体器件集电极与发射极之间的多组正向压降值,所述多组接触压力值与所述多组正向压降值一一对应;
获取通过所述待测压接型半导体器件的固定电流;
利用所述多组接触压力值、所述多组正向压降值、所述施压面积和所述固定电流按照预设计算公式计算得到测试参数;其中,所述测试参数用于表示所述待测压接型半导体器件的接触电阻值与施压面积以及接触压力值之间的计算系数;
利用所述测试参数、所述施压面积、接触压力值以及所述接触电阻值之间的数值关系,计算得到所述待测压接型半导体器件的接触电阻值。
可选地,所述利用所述多组接触压力值、所述多组正向压降值、所述施压面积和所述固定电流按照预设计算公式计算得到测试参数,包括:利用所述多组接触压力值、所述多组正向压降值、所述施压面积和所述固定电流按照预设计算公式计算得到多组测试参数初始值;对所述多组测试参数初始值进行求平均处理,得到所述测试参数。
可选地,所述利用所述多组接触压力值、所述多组正向压降值、所述施压面积和所述固定电流按照预设计算公式计算得到多组测试参数初始值,包括:
其中,K为测试参数初始值,Vfi、Vfj分别为第i、第j组正向压降值,I为固定电流,A为施压面积,Fi、Fj分别为第i、第j组接触压力值,n表示接触压力值或者正向压降值的组数,1≤i≤n,1≤j≤n。
可选地,通过如下公式计算得到所述接触电阻值:
其中,RS为接触电阻值,K1为测试参数,A为所述待测压接型半导体器件的压力接触面的面积,F为任意施加于所述待测压接型半导体器件的接触压力值。
本发明实施例提供的压接型半导体器件的测试方法,利用测试参数、施压面积、接触压力值与接触电阻值之间的数学关系,计算得到待测压接型半导体器件的接触电阻值,其中,所述测试参数通过多组接触压力值、多组正向压降值、施压面积和固定电流按照预设计算公式计算得到,避免了传统测试中,测试参数的具体值受到所述待测压接型半导体器件的压力接触面的等效方均根表面粗糙度、等效平均绝对表面斜度、接触界面热导率的调和平均数、两接触材料相对较软材料的显微硬度等微观参数的影响,直接测量的难度大、不易测量准确、成本高等问题。
除此之外,本发明从所述多组接触压力值以及所述多组正向压降值的集合中穷举两组所述接触压力值及其对应的正向压降值,通过预设公式计算,得到个所述测试参数初始值,充分利用测试数据,使得计算出来的所述测试参数初始值更加准确,为后续接触电阻的计算提供基础。
根据第三方面,本发明实施例提供了一种电子设备,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,所述存储器中存储有计算机指令,所述处理器通过执行所述计算机指令,从而执行第二方面或第二方面中任一项实施方式所述的压接型半导体器件的测试方法。
根据第四方面,本发明实施例提供了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第二方面或第二方面中任一项实施方式所述的压接型半导体器件的测试方法。
附图说明
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。
图1是压接型半导体器件横截面的微观示意图;
图2是压接型半导体器件压力接触表面的微观层面等效处理图;
图3是压接型半导体器件正向压降随压力变化的示意图;
图4是根据本发明实施例提供的压接型半导体器件的测试装置的结构示意图;
图5是根据本发明实施例提供的压接型半导体器件的测试装置的完整结构示意图;
图6是根据本发明实施例提供的压接型半导体器件的测试方法的流程图;
图7是根据本发明实施例提供的压接型半导体器件的测试方法的完整流程图;
图8是本发明实施例提供的电子设备的硬件结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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,本领域技术人员在没有作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。
传统的压接型半导体器件接触电阻的计算,通常需要测量压力接触面的等效方均根表面粗糙度、等效平均绝对表面斜度、接触界面热导率的调和平均数、两接触材料相对较软材料的显微硬度等微观参数,这些微观参数不易测量准确,且测量手段复杂,给接触电阻的测试带来较大的测试误差以及较高的测试成本。
发明人利用压接型半导体器件的正向压降,求得上述这些微观参数的合并参数,消除了传统压接型半导体器件接触电阻的计算中测量各个微观参数时带来的多重测量误差,保证了所述压接型半导体器件接触电阻计算的准确性,具体的过程如下:
接触电导hS的计算公式为:
其中,p为接触压力;σ为等效方均根表面粗糙度;m为等效平均绝对表面斜度;ks为接触界面热导率的调和平均数;Hc为两接触材料相对较软材料的显微硬度。
接触电阻RS为接触电导hS的倒数,即:
公式(2)中,接触压力p可通过计算得出:
其中,F为施加于压接型半导体器件的压力,A为所述压接型半导体器件压力接触面的面积。
将公式(3)代入公式(2)中,可得到接触电阻RS为:
其中,接触面积A和压力F的测量过程比较简单,易于得到,而ks、m、σ和Hc的测量过程复杂且在测量过程中容易产生较大的误差,因此,将公式(4)简化为:
当给所述压接型半导体器件通固定的电流,并给所述压接型半导体器件施加n个不同的接触压力值时,能够得到n个正向压降值Vf1……Vfn;任取其中两组数据,可得到:
Vfi=I(R+RSi) (7)
Vfj=I(R+RSj) (8)
其中,i和j分别表示第i组数据和第j组数据,R为所述压接型半导体器件的体电阻,在正常的压力范围内,所述体电阻R随压力F的变化量极小,可忽略不计;Rs为接触电阻,随压力变化较为明显。
将公式(7)与公式(8)相减,可得到:
Vfi-Vfj=I(RSi-RSj) (9)
将公式(5)代入公式(9),可得到:
其中,Vfi、Vfj、A和F均为已知量,从而可求得K为:
从上述n个不同的压力值F1、F2……Fn以及对应的正向压降值Vf1、Vf2……Vfn中任取两组(Fi,Vi)和(Fj,Vj)代入公式(11),可得到个初始K值,再将所述/>个初始K值求平均,便可得到更加准确的K的值记为K1,再将所述K1的值代入公式(5),即可得到所述压接型半导体器件的接触电阻与压力的关系式。
根据第一方面,本发明实施例提供了一种压接型半导体器件的测试装置,如图4所示,所述测试装置包括:压力传感器10,用于检测施加于待测压接型半导体器件上的多组接触压力值,每组所述接触压力值对应相同的施压面积;电压表20,两端分别与所述待测压接型半导体器件的集电极和发射极连接,用于检测在所述多组接触压力值下的所述待测压接型半导体器件集电极与发射极之间的多组正向压降值;固定电流源30,与所述待测压接型半导体器件集电极和发射极分别连接,用于向所述待测压接型半导体器件提供固定电流;处理器40,与所述压力传感器10及所述电压表20连接,用于利用所述多组接触压力值、所述多组正向压降值、所述固定电流以及所述施压面积计算得到所述待测压接型半导体器件的接触电阻值。
图4是根据本发明实施例提供的压接型半导体器件测试装置的结构示意图,如图4所示,所述测试装置包括压力传感器10、电压表20、固定电流源30以及处理器40,所述压力传感器10设置于所述待测压接型半导体器件的承载面(承载面的上下表面图中未画出)的下表面,所述待测压接型半导体器件固定设置于所述承载面上,所述压力传感器10用于检测施加于所述待测压接型半导体器件上的多组接触压力值,在测试过程中,施加于所述待测压接型半导体器件上的多组接触压力由同一机械在相同的位置完成,因此,所述多组接触压力值可应该对应相同的施压面积。
电压表20的两端分别与所述待测压接型半导体器件集电极和发射极连接,用于检测在所述多组接触压力值下,所述待测压接型半导体器件集电极与发射极之间的多组正向压降值,可想而知的是,所述电压表20还可以是其他能够实现正向压降采集的装置,在此不做限定;固定电流源30的正极与所述待测压接型半导体器件的集电极连接,负极与发射极连接,用于向所述待测压接型半导体器件提供固定电流。
处理器40的输入端分别与所述压力传感器10及所述电压表20的输出端连接,利用所述多组接触压力值、多组正向压降值、所述固定电流以及所述施压面积计算得到所述待测压接型半导体器件的接触电阻值,其中,所述固定电流可提前预置于所述处理器40中,所述接触面积可提前测量并预置于所述处理器40中。
可选地,如图5所示,所述固定电流源30包括:电感31,一端与所述待测压接型半导体器件的集电极连接;电压源32,正极与所述电感的另一端连接,负极与所述待测压接型半导体器件的发射极连接,用于提供固定电压。
图5是根据本发明实施例提供的压接型半导体器件的测试装置的完整结构示意图,如图5所示,所述固定电流源30可包括电感31与电压源32,其中,所述电压源32的正极通过所述电感31与所述待测压接型半导体器件的集电极连接,负极与发射极连接。由电感、电压源串联特性可知,在所述集电极、所述发射极、电感31以及电压源32的回路中,电流是额定不变的,其中,所述电压源32为直流电压源。
可选地,如图5所示,所述测试装置还包括驱动电路50,所述驱动电路50包括驱动电源51和电阻52,所述驱动电源51的正极通过所述电阻52与所述待测压接型半导体器件的栅极连接,用于向所述待测压接型半导体器件提供驱动电压。
请再次参阅图5,所述驱动电路50包括驱动电源51和电阻52,所述驱动电源51与所述电阻52串联后与所述待测压接型半导体器件的栅极与发射极连接,为所述待测压接型半导体器件提供驱动电压。其中,为了减小所述待测压接型半导体器件在关断过程中的损耗,可设置所述驱动电源51为可调电源,所述驱动电路50中可接入电流表,实时检测所述待测压接型半导体器件栅极的电流大小,通过调节所述可调电源的电压,使得栅极电流的变化量在预设范围内,从而减小所述待测压接型半导体器件的损耗。
可选地,如图5所示,所述压力传感器10安装在一测试夹具60上,所述待测压接型半导体器件也安装在所述测试夹具60上。
如图5所示,所述测试夹具60设有卡口,所述卡口设有栅极、集电极、发射极的接口,在进行测试时,只需将所述待测压接型半导体器件放入所述卡口,再将栅极、集电极、发射极的引脚与对应的接口连接即可。所述压力传感器10安装于所述卡口承载所述待测压接型半导体器件的面的下方,即可对施加于所述待测压接型半导体器件上的接触压力进行检测。需要说明的是,所述测试夹具60的结构并不限制于图5所示,只要能够实现固定所述待测压接型半导体器件,并能够承载所述待测压接型半导体器件完成测试即可,在此不做限定。
本发明实施例提供的压接型半导体器件的测试装置,通过压力传感器检测施加于待测压接型半导体器件上的多组接触压力值,电压表检测待测压接型半导体器件集电极与发射极之间的多组正向压降值,固定电流源为所述待测压接型半导体器件提供固定电流,处理器利用所述多组接触压力值、所述多组正向压降值、所述固定电流以及接触面积,计算得到所述待测压接型半导体器件的接触电阻值,无需对所述压接型半导体器件压力接触面的等效方均根表面粗糙度、等效平均绝对表面斜度、接触界面热导率的调和平均数、两接触材料相对较软材料的显微硬度等微观参数进行测量,不仅使得测试更加简单,还避免了这些微观参数不易测量准确带来的多重测试误差,使得所述待测压接型半导体器件的测试结果更加准确。
根据第二方面,提供了一种压接型半导体器件的测试方法实施例,需要说明的是,在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行,并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
在本实施例中提供了一种压接型半导体器件的测试方法,可用于上述的电子设备,图6是根据本发明实施例的压接型半导体器件的测试方法的流程图,如图6所示,该流程包括如下步骤:
S11,获取施加于待测压接型半导体器件上的多组接触压力值。每组所述接触压力值对应相同的施压面积。
电子设备获取到的所述施加于待测压接型半导体器件上的多组接触压力值可以是安装于所述待测压接型半导体器件承载面的下方的压力传感器实时检测到的;也可以是存储于电子设备中的所述多组接触压力值;亦或是,电子设备通过其他方式从外界获取到的所述多组接触压力值。不论电子设备以何种方式获得所述多组接触压力值,只需保证电子设备能够获取到所述多组接触压力值即可。
S12,获取在所述多组接触压力值下的所述待测压接型半导体器件集电极与发射极之间的多组正向压降值。所述多组接触压力值与所述多组正向压降值一一对应。
电子设备获取到的所述多组正向压降值可以是设置于所述待测压接型半导体器件集电极与发射极之间的电压表或电压采集装置实时检测到的;也可以是存储于电子设备中的所述多组正向压降值;亦或是,电子设备通过其他方式从外界获取到的所述多组正向压降值。不论电子设备以何种方式获得所述多组正向压降值,只需保证电子设备能够获取到所述多组正向压降值即可。
S13,获取通过所述待测压接型半导体器件的固定电流。
电子设备获取到的所述固定电流可以是设置于所述待测压接型半导体器件集电极与发射极之间的电流表或电流采集装置检测到的;也可是存储于电子设备中的所述固定电流;亦或是,电子设备通过其他方式从外界获取到的所述固定电流。不论电子设备以何种方式获得所述固定电流,只需保证电子设备能够获取到所述固定电流即可。
S14,利用所述多组接触压力值、所述多组正向压降值、所述施压面积和所述固定电流按照预设计算公式计算得到测试参数。
其中,所述测试参数用于表示所述待测压接型半导体器件的接触电阻值与施压面积以及接触压力值之间的计算系数。
具体地,所述测试参数由所述压接型半导体器件压力接触面的等效方均根表面粗糙度、等效平均绝对表面斜度、接触界面热导率的调和平均数、两接触材料相对较软材料的显微硬度等微观参数组成。
S15,利用所述测试参数、所述施压面积、接触压力值以及所述接触电阻值之间的数值关系,计算得到所述待测压接型半导体器件的接触电阻值。
具体地,将所述测试参数、所述施压面积、接触压力值代入如下公式,得到所述待测压接型半导体器件的接触电阻值:
其中,RS为接触电阻值,K1为测试参数,A为所述待测压接型半导体器件的压力接触面的面积,F为任意施加于所述待测压接型半导体器件的接触压力值。
可选地,如图7所示,上述S14可包括:
S141,利用所述多组接触压力值、所述多组正向压降值、所述施压面积和所述固定电流按照预设计算公式计算得到多组测试参数初始值。
其中,K为测试参数初始值,Vfi、Vfj分别为第i、第j组正向压降值,I为固定电流,A为施压面积,Fi、Fj分别为第i、第j组接触压力值,n表示接触压力值或者正向压降值的组数,1≤i≤n,1≤j≤n。
在一个具体实施例中,测试得到5组接触压力值及其对应的5组正向压降值,构成所述集合,从所述集合中,任取两组接触压力值和正向压降值,即,(Fi,Vi)和(Fj,Vj),得到种组合,将每个组合的接触压力值、正向压降值通过上述的预设公式计算,得到/>个测试参数初始值。
S142,对所述多组测试参数初始值进行求平均处理,得到所述测试参数。
本发明实施例提供的压接型半导体器件的测试方法,利用测试参数、施压面积、接触压力值与接触电阻值之间的数学关系,计算得到待测压接型半导体器件的接触电阻值,其中,所述测试参数通过多组接触压力值、多组正向压降值、施压面积和固定电流按照预设计算公式计算得到,避免了传统测试中,测试参数的具体值受到所述待测压接型半导体器件的压力接触面的等效方均根表面粗糙度、等效平均绝对表面斜度、接触界面热导率的调和平均数、两接触材料相对较软材料的显微硬度等微观参数的影响,直接测量的难度大、不易测量准确、成本高等问题。
除此之外,本发明从所述多组接触压力值以及所述多组正向压降值的集合中穷举两组所述接触压力值及其对应的正向压降值,通过预设公式计算,得到个所述测试参数初始值,充分利用测试数据,使得计算出来的所述测试参数初始值更加准确,为后续接触电阻的计算提供基础。
根据第三方面,本发明实施例提供了一种电子设备,请参阅图8,图8是本发明可选实施例提供的一种电子设备的结构示意图,如图8所示,该电子设备可以包括:至少一个处理器71,例如CPU(Central Processing Unit,中央处理器),至少一个通信接口73,存储器74,至少一个通信总线72。其中,通信总线72用于实现这些组件之间的连接通信。其中,通信接口73可以包括显示屏(Display)、键盘(Keyboard),可选通信接口73还可以包括标准的有线接口、无线接口。存储器74可以是高速RAM存储器(Random Access Memory,易挥发性随机存取存储器),也可以是非不稳定的存储器(non-volatile memory),例如至少一个磁盘存储器。存储器74可选的还可以是至少一个位于远离前述处理器71的存储装置。存储器74中存储应用程序,且处理器71调用存储器74中存储的程序代码,以用于执行上述任一方法步骤。
其中,通信总线72可以是外设部件互连标准(peripheral componentinterconnect,简称PCI)总线或扩展工业标准结构(extended industry standardarchitecture,简称EISA)总线等。通信总线72可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图8中仅用一条粗线表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
其中,存储器74可以包括易失性存储器(英文:volatile memory),例如随机存取存储器(英文:random-access memory,缩写:RAM);存储器也可以包括非易失性存储器(英文:non-volatile memory),例如快闪存储器(英文:flash memory),硬盘(英文:hard diskdrive,缩写:HDD)或固态硬盘(英文:solid-state drive,缩写:SSD);存储器74还可以包括上述种类的存储器的组合。
其中,处理器71可以是中央处理器(英文:central processing unit,缩写:CPU),网络处理器(英文:network processor,缩写:NP)或者CPU和NP的组合。
其中,处理器71还可以进一步包括硬件芯片。上述硬件芯片可以是专用集成电路(英文:application-specific integrated circuit,缩写:ASIC),可编程逻辑器件(英文:programmable logic device,缩写:PLD)或其组合。上述PLD可以是复杂可编程逻辑器件(英文:complex programmable logic device,缩写:CPLD),现场可编程逻辑门阵列(英文:field-programmable gate array,缩写:FPGA),通用阵列逻辑(英文:generic arraylogic,缩写:GAL)或其任意组合。
可选地,存储器74还用于存储程序指令。处理器71可以调用程序指令,实现如本申请图6和图7实施例中所示的压接型半导体器件的测试方法。
根据第四方面,本发明实施例还提供了一种非暂态计算机存储介质,所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令,该计算机可执行指令可执行上述任意方法实施例中的压接型半导体器件的测试方法。其中,所述存储介质可为磁碟、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;所述存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。
虽然结合附图描述了本发明的实施例,但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种修改和变型,这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。
Claims (5)
1.一种压接型半导体器件的测试装置,其特征在于,包括:
压力传感器,用于检测施加于待测压接型半导体器件上的多组接触压力值,每组所述接触压力值对应相同的施压面积;
电压表,两端分别与所述待测压接型半导体器件的集电极和发射极连接,用于检测在所述多组接触压力值下的所述待测压接型半导体器件集电极与发射极之间的多组正向压降值;
固定电流源,与所述待测压接型半导体器件集电极和发射极分别连接,用于向所述待测压接型半导体器件提供固定电流;
处理器,与所述压力传感器及所述电压表连接,用于利用所述多组接触压力值、所述多组正向压降值、所述固定电流以及所述施压面积计算得到所述待测压接型半导体器件的接触电阻值;
驱动电路,所述驱动电路包括驱动电源和电阻,所述驱动电源的正极通过所述电阻与所述待测压接型半导体器件的栅极连接,用于向所述待测压接型半导体器件提供驱动电压;
所述压力传感器安装在一测试夹具上,所述待测压接型半导体器件也安装在所述测试夹具上;
所述测试夹具设有卡口,所述卡口设有栅极、集电极、发射极的接口;
所述压力传感器安装于所述卡口承载所述待测压接型半导体器件的面的下方;
通过以下公式计算所述接触电阻值:
其中,RS为所述接触电阻值,K1为测试参数,A为所述待测压接型半导体器件的压力接触面的面积,F为任意施加于所述待测压接型半导体器件的接触压力值;
所述测试参数通过以下步骤获得:
其中,K为测试参数初始值,Vfi、Vfj分别为第i、第j组正向压降值,I为固定电流,A为施压面积,Fi、Fj分别为第i、第j组接触压力值,n表示接触压力值或者正向压降值的组数,1≤i≤n,1≤j≤n;
对多组测试参数初始值进行求平均处理,得到所述测试参数。
2.根据权利要求1所述的测试装置,其特征在于,所述固定电流源包括:
电感,一端与所述待测压接型半导体器件的集电极连接;
电压源,正极与所述电感的另一端连接,负极与所述待测压接型半导体器件的发射极连接,用于提供固定电压。
3.一种压接型半导体器件的测试方法,其特征在于,包括:
获取施加于待测压接型半导体器件上的多组接触压力值,每组所述接触压力值对应相同的施压面积;
获取在所述多组接触压力值下的所述待测压接型半导体器件集电极与发射极之间的多组正向压降值,所述多组接触压力值与所述多组正向压降值一一对应;
获取通过所述待测压接型半导体器件的固定电流;
利用所述多组接触压力值、所述多组正向压降值、所述施压面积和所述固定电流按照预设计算公式计算得到测试参数;其中,所述测试参数用于表示所述待测压接型半导体器件的接触电阻值与施压面积以及接触压力值之间的计算系数;
利用所述测试参数、所述施压面积、接触压力值以及所述接触电阻值之间的数值关系,计算得到所述待测压接型半导体器件的接触电阻值;
所述利用所述多组接触压力值、所述多组正向压降值、所述施压面积和所述固定电流按照预设计算公式计算得到测试参数,包括:
利用所述多组接触压力值、所述多组正向压降值、所述施压面积和所述固定电流按照预设计算公式计算得到多组测试参数初始值;
对所述多组测试参数初始值进行求平均处理,得到所述测试参数;
所述利用所述多组接触压力值、所述多组正向压降值、所述施压面积和所述固定电流按照预设计算公式计算得到多组测试参数初始值,包括:
其中,K为测试参数初始值,Vfi、Vfj分别为第i、第j组正向压降值,I为固定电流,A为施压面积,Fi、Fj分别为第i、第j组接触压力值,n表示接触压力值或者正向压降值的组数,1≤i≤n,1≤j≤n;
通过如下公式计算得到所述接触电阻值:
其中,RS为接触电阻值,K1为测试参数,A为所述待测压接型半导体器件的压力接触面的面积,F为任意施加于所述待测压接型半导体器件的接触压力值。
4.一种电子设备,其特征在于,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,所述存储器中存储有计算机指令,所述处理器通过执行所述计算机指令,从而执行权利要求3中所述的压接型半导体器件的测试方法。
5.一种计算机可读存储介质,其特征在于,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权利要求3中所述的压接型半导体器件的测试方法。
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