CN113834996A - 功率器件老炼试验的参数测量方法、装置及电子设备 - Google Patents

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CN113834996A CN202111437412.8A CN202111437412A CN113834996A CN 113834996 A CN113834996 A CN 113834996A CN 202111437412 A CN202111437412 A CN 202111437412A CN 113834996 A CN113834996 A CN 113834996A
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牛姜枫
刘龙超
赵杰
李涛
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Abstract

本申请涉及功率器件老炼试验的参数测量方法、装置及电子设备，属于测试生产技术领域，本申请的方法包括，获取试验中功率器件在加流测压情况下的正向压降数据；根据所述正向压降数据，基于输入的器件K系数数据，采用K系数法计算确定结温数据；将所述结温数据进行显示输出。本申请的技术方案，相比现有技术，可更方便的获取结温数据，且也避免了采用热阻法手工计算得到结温数据所导致的测试不可靠的问题。

Description

功率器件老炼试验的参数测量方法、装置及电子设备
技术领域
本申请属于测试生产技术领域，具体涉及一种功率器件老炼试验的参数测量方法、装置及电子设备。
背景技术
老炼试验是可靠性筛选试验之一，它的目的是为了筛选和剔除那些有缺陷的产品，这些缺陷包括材料本身固有的缺陷，或者是制造中引入的缺陷，这些缺陷会随着时间和应力而诱发器件失效，为了剔除这些有缺陷的产品，在筛选时，需要施加最大额定工作条件和应力，以其把有缺陷的产品筛选出来。
老炼试验中的相关参数及数据至关重要，需在进行老炼试验时测量相关参数并记录相关数据，以便于基于数据进行分析来进行相关评价。功率器件的老炼试验中，关键的一点在于结温满足相关要求（如GJB中的相关要求），故结温参数的测量就很重要了。现有相关技术中，通常采用测量并记录壳温数据，由相关人员基于壳温数据采用热阻法手工计算来得到结温参数数据。
在实际生产测试过程中，该种方式繁琐不直观，且存在不可靠的问题。
上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
发明内容
为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题，本申请提供一种功率器件老炼试验的参数测量方法及装置，基于K系数法自动进行结温测量及输出，以在老炼试验中更好的实现对结温参数数据的获取。
为实现以上目的，本申请采用如下技术方案：
第一方面，
本申请提供一种功率器件老炼试验的参数测量方法，该参数测量方法包括：
获取试验中功率器件在加流测压情况下的正向压降数据；
根据所述正向压降数据，基于输入的器件K系数数据，采用K系数法计算确定结温数据；
将所述结温数据进行显示输出。
可选地，还包括：
获取试验中功率器件所在区域的环境温度数据并进行显示输出，以及获取器件的壳温温度数据并进行显示输出。
可选地，所述环境温度数据的获取过程包括：
在功率器件所在区域中选定多个温度采集点，采用温度传感器在各采集点进行温度采集，将采集的数据中最高的温度数据作为所述环境温度数据；
所述壳温温度数据的获取过程包括：
在功率器件外壳上选定多个温度采集点，采用温度传感器在各采集点进行温度采集，将采集的数据中最高的温度数据作为所述壳温温度数据。
可选地，所述温度传感器包括热电偶温度传感器。
可选地，还包括，将环境温度数据的获取过程中的各采集点的温度数据进行显示输出，以及将壳温温度数据的获取过程中的各采集点的温度数据进行显示输出。
可选地，还包括，获取试验过程中功率器件各端的电压数据及各测试支路的电流数据，并对应显示输出。
可选地，所述功率器件包括功率场效应管。
第二方面，
本申请提供一种功率器件老炼试验的参数测量装置，该参数测量装置包括：
获取模块，用于获取试验中功率器件在加流测压情况下的正向压降数据；
计算处理模块，用于根据所述正向压降数据，基于输入的器件K系数数据，采用K系数法计算确定结温数据；
输出模块，用于将所述结温数据进行显示输出。
第三方面，
本申请提供一种电子设备，包括：
存储器，其上存储有可执行程序；
处理器，用于执行所述存储器中的所述可执行程序，以实现上述所述方法的步骤。
本申请采用以上技术方案，至少具备以下有益效果：
本申请的技术方案，基于具体的配置，在功率器件老炼试验中基于获取的正向压降数据，采用K系数法自动计算确定结温数据，并进行显示输出。相比现有技术，可更方便的获取结温数据，且也避免了采用热阻法手工计算得到结温数据所导致的测试不可靠的问题。
本发明的其他优点、目标，和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书，权利要求书，以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本申请的技术方案或现有技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分。其中，表达本申请实施例的附图与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，但并不构成对本申请技术方案的限制。
图1为本申请一个实施例提供的功率器件老炼试验的参数测量方法的流程示意图；
图2为本申请一个实施例中正向压降数据测量获取的原理示意说明图；
图3为本申请一个实施例中结温数据获取的原理示意说明图；
图4为本申请一个实施例中电压数据测量获取的原理示意说明图；
图5为本申请一个实施例中电流数据测量获取的原理示意说明图；
图6为本申请一个实施例中环境温度测量获取的原理示意说明图；
图7为本申请一个实施例中壳温温度测量获取的原理示意说明图；
图8为本申请一个实施例提供的参数测量装置的结构示意图；
图9为本申请一个实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本申请的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本申请所保护的范围。
如背景技术中所述，老炼试验是可靠性筛选试验之一，它的目的是为了筛选和剔除那些有缺陷的产品，这些缺陷包括材料本身固有的缺陷，或者是制造中引入的缺陷，这些缺陷会随着时间和应力而诱发器件失效，为了剔除这些有缺陷的产品，在筛选时，需要施加最大额定工作条件和应力，以其把有缺陷的产品筛选出来。
老炼试验中的相关参数及数据至关重要，需在进行老炼试验时测量相关参数并记录相关数据，以便于基于数据进行分析来进行相关评价。功率器件的老炼试验中，关键的一点在于结温满足相关要求（如国军标GJB中的相关要求），故结温参数的测量就很重要了。现有相关技术中，通常采用测量并记录壳温数据，由相关人员基于壳温数据采用热阻法手工计算来得到结温参数数据。在实际生产测试过程中，该种方式繁琐不直观（如需要记录导出数据，再进行计算），且存在不可靠的问题（如人作为计算操作主体所不可避免的马虎疏漏问题等）。
针对于此，本申请提出一种功率器件老炼试验的参数测量方法。
如图1所示，在一实施例中，该参数测量方法包括：
步骤S110、获取试验中功率器件在加流测压情况下的正向压降数据（也称VF电压）；
举例而言，该实施例中功率器件为功率场效应管，如图2所示，为该实施例中获取VF电压的获取方式原理示意说明图。
图2中DUT表示被测的功率场效应管，通过直流电源DC在G-S，D-S端加电，在电流IM满足测试要求时（容易理解的是，这里的电流值与后文K系数数据中规定的测试条件相关），测定得到源漏极之间的正向电压数据。
之后进行步骤S120，根据正向压降数据，基于输入的器件K系数数据，采用K系数法计算确定结温数据；
需要说明的是，K系数法的相关计算方式及原理可见于现有公开技术资料，本申请这里就不进行详述了。具体的，如图3所示，该实施例中，相关的计算处理由配置具体处理程序的计算机进行。
最后进行步骤S130，将结温数据进行显示输出，以便测试生产相关人员直观获得结温参数测量信息。
本申请的技术方案，基于具体的配置，在功率器件老炼试验中基于获取的正向压降数据，采用K系数法自动计算确定结温数据，并进行显示输出。相比现有技术，可更方便的获取结温数据，且也避免了采用热阻法手工计算得到结温数据所导致的测试不可靠的问题。
为便于理解本申请的技术方案，下面以另一实施例对本申请的技术方案进行介绍说明。
该实施例中，与前文实施例类似，同样也包括：
获取试验中功率器件在加流测压情况下的正向压降数据（也称VF电压）；
根据正向压降数据，基于输入的器件K系数数据，采用K系数法计算确定结温数据；
将结温数据进行显示输出，以便测试生产相关人员直观获得结温参数测量信息。
在此基础上，该实施例中，参数测量方法还包括：
获取试验过程中功率器件各端的电压数据及各测试支路的电流数据，并对应显示输出，以便于相关人员查看分析。
具体的，如图4和图5所示，为该实施例中电压数据及电流数据获取方式的原理示意说明图。
容易理解是，实际中，电压数据测量获取基于实际需求，可以直接测量被测器件各个端的电压，也可以测量到各个端电源的电压；
容易理解是，实际中，电流数据测量获取基于实际需求，可以直接测量器件电流，也可以测量电阻压差来计算，或者采用分流器并基于运算放大器进行辅助测量。
此外，该实施例中，参数测量方法还包括：
获取试验中功率器件所在区域的环境温度数据并进行显示输出、以及获取器件的壳温温度数据并进行显示输出，以便于相关人员查看分析。
具体的，上述环境温度数据的获取过程包括：
在功率器件所在区域中选定多个温度采集点，采用温度传感器在各采集点进行温度采集，将采集的数据中最高的温度数据作为所述环境温度数据；
上述壳温温度数据的获取过程包括：
在功率器件外壳上选定多个温度采集点，采用温度传感器在各采集点进行温度采集，将采集的数据中最高的温度数据作为壳温温度数据。
如图6和图7所示，为测量获取两种温度数据的原理示意说明图，如图所示，作为中一种具体实施方式，这里的温度传感器采用热电偶温度传感器。
进一步，作为一种具体实施方式，该实施例中，还包括，将环境温度数据的获取过程中的各采集点的温度数据也进行显示输出，以及将壳温温度数据的获取过程中的各采集点的温度数据也进行显示输出，以便于相关人员查看分析。
作为一种具体实施方式，基于实际的需求，可采用具体的配置（如设置相应处理程序），基于获取到的电流、电压数据进行功率计算，并将得到功率数据进行显示输出；
进一步的，基于实际的需求，还可以采用具体的配置（如设置相应处理程序），基于采集到的壳温温度数据，以及计算得到的功率数据，通过输入的结到壳的热阻数据，计算器件结温（结温=壳温+结到壳的热阻乘以功率），并将由此得到结温数据也进行显示输出，以便相关人员查看并对比分析。
容易理解的是，在上述数据获取及显示输出基础上，还可在计算机上配置数据库模块，基于具体的配置，把老炼过程中的数据按照时间推移记录下来，以便后续相关人员时时进行查看及分析。
图8为本申请一个实施例中提供的功率器件老炼试验的参数测量装置的结构示意图，如图8所示，该参数测量装置300包括：
获取模块301，用于获取试验中功率器件在加流测压情况下的正向压降数据；
计算处理模块302，用于根据所述正向压降数据，基于输入的器件K系数数据，采用K系数法计算确定结温数据；
输出模块303，用于将所述结温数据进行显示输出。
进一步的，获取模块301，还用于获取试验中功率器件所在区域的环境温度数据、器件的壳温温度数据，以及获取试验过程中功率器件各端的电压数据以及各测试支路的电流数据。
输出模块302，还用于将所述环境温度数据、器件的壳温温度数据、电压数据、电流数据进行显示输出。
关于上述相关实施例中的参数测量装置300，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
图4为本申请一个实施例提供的电子设备的结构示意图，如图4所示，该电子设备400包括：
存储器401，其上存储有可执行程序；
处理器402，用于执行存储器401中的可执行程序，以实现上述方法的步骤。
关于上述实施例中的电子设备400，其处理器402执行存储器401中的程序的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。
需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列（PGA），现场可编程门阵列（FPGA）等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种功率器件老炼试验的参数测量方法，其特征在于，包括：
获取试验中功率器件在加流测压情况下的正向压降数据；
根据所述正向压降数据，基于输入的器件K系数数据，采用K系数法计算确定结温数据；
将所述结温数据进行显示输出。
2.根据权利要求1所述的参数测量方法，其特征在于，还包括：
获取试验中功率器件所在区域的环境温度数据并进行显示输出，以及获取器件的壳温温度数据并进行显示输出。
3.根据权利要求2所述的参数测量方法，其特征在于，所述环境温度数据的获取过程包括：
在功率器件所在区域中选定多个温度采集点，采用温度传感器在各采集点进行温度采集，将采集的数据中最高的温度数据作为所述环境温度数据；
所述壳温温度数据的获取过程包括：
在功率器件外壳上选定多个温度采集点，采用温度传感器在各采集点进行温度采集，将采集的数据中最高的温度数据作为所述壳温温度数据。
4.根据权利要求3所述的参数测量方法，其特征在于，所述温度传感器包括热电偶温度传感器。
5.根据权利要求3所述的参数测量方法，其特征在于，还包括，将环境温度数据的获取过程中的各采集点的温度数据进行显示输出，以及将壳温温度数据的获取过程中的各采集点的温度数据进行显示输出。
6.根据权利要求3所述的参数测量方法，其特征在于，还包括，获取试验过程中功率器件各端的电压数据及各测试支路的电流数据，并对应显示输出。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的参数测量方法，其特征在于，所述功率器件包括功率场效应管。
8.一种功率器件老炼试验的参数测量装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取试验中功率器件在加流测压情况下的正向压降数据；
计算处理模块，用于根据所述正向压降数据，基于输入的器件K系数数据，采用K系数法计算确定结温数据；
输出模块，用于将所述结温数据进行显示输出。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：
存储器，其上存储有可执行程序；
处理器，用于执行所述存储器中的所述可执行程序，以实现权利要求1-7中任一项所述方法的步骤。
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