CN114545139A - 一种测试装置及方法 - Google Patents

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刘芳
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Abstract

本发明实施例提供一种测试装置及方法，该测试装置包括：至少一组测试模块，每组测试模块均设有接口，用于接入待测器件；每组测试模块之间为并联连接；设置模块，用于设置所述待测器件的工作温度及输入测试信号至所述测试模块；分析模块，用于根据所述测试模块的输出信号确定所述待测器件的性能参数。该测试装置能够有效评估器件的可靠性。

Description

一种测试装置及方法
技术领域
本发明涉及芯片测试领域，具体地涉及一种测试装置及方法。
背景技术
现有评估功率器件(包括IGBT)的方法大多依照JEDEC或者IEC标准，其中大部分电应力试验主要针对高温(或者高结温)条件下设计的，其主要目的是评估器件在高温下的可靠性，比如高温反向偏置(HTRB)等等，涉及低温的主要是针对器件封装的高低温循环(TC)及低温储存(LTH)，并没有关于低温下器件性能测试。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种测试装置及方法，该测试装置能够有效评估器件的可靠性。
为了实现上述目的，本发明实施例提供一种测试装置，该测试装置包括：至少一组测试模块，每组测试模块均设有接口，用于接入待测器件；每组测试模块之间为并联连接；设置模块，用于设置所述待测器件的测试条件及测试信号；分析模块，用于根据所述测试模块的输出信号确定所述待测器件的性能参数。
可选的，所述测试条件包括工作温度、测试周期，所述工作温度的范围为-70～100摄氏度；所述测试信号和输出信号均为电压信号。
可选的，所述性能参数包括高温反向偏置、低温反向偏置和击穿电压中的一者或者多者。
可选的，每组测试模块均包括熔断开关、限流电阻及电流检测电路；所述待测器件、熔断开关、限流电阻及电流检测电路串联连接。
可选的，所述设置模块分别输入测试信号至每组测试模块；所述分析模块根据每组测试模块的输出信号确定所述待测器件的性能参数。
可选的，所述待测器件为芯片或电路。
另一方面，本发明提供一种测试方法，该测试方法包括：设置至少一组测试模块，每组测试模块均设有接口，用于接入待测器件，每组测试模块之间为并联连接；设置所述待测器件的测试条件及测试信号；输入所述测试信号至所述测试模块；根据所述测试模块的输出信号确定所述待测器件的性能参数。
可选的，所述测试条件包括工作温度、测试周期，所述工作温度的范围为-70～100摄氏度；所述测试信号和输出信号均为电压信号。
可选的，所述性能参数包括高温反向偏置、低温反向偏置和击穿电压中的一者或者多者。
可选的，分别输入测试信号至每组测试模块，根据每组测试模块的输出信号确定所述待测器件的性能参数。
本发明提供的一种测试装置包括：至少一组测试模块，每组测试模块均设有接口，用于接入待测器件；每组测试模块之间为并联连接；设置模块，用于设置所述待测器件的测试条件及测试信号；分析模块，用于根据所述测试模块的输出信号确定所述待测器件的性能参数。该测试装置通过接入待测器件，并设置所述待测器件的测试条件及测试信号至测试模块，能够有效评估器件的可靠性。
本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：
图1是本发明的一种测试装置的示意图；
图2是本发明的一种测试装置的结构示意图；
图3是本发明的测试模块组的示意图。
附图标记说明
101-第一测试模块；
102-第二测试模块；
103-第一待测器件；
104-第二待测器件；
105-设置模块；
106-分析模块；
201-第一温箱；
202-第二温箱；
203-显示器；
205-第一电源；
206-第二电源。
具体实施方式
以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。
图1是本发明的一种测试装置的示意图，本发明的测试装置包括：至少一组测试模块，每组测试模块均设有接口，用于接入待测器件；每组测试模块之间为并联连接，如图1所示，所述测试模块可以包括第一测试模块101、第二测试模块102等等，其中，所述第一测试模块101中设有接口，用于连接第一待测器件103；所述第二测试模块102中设有接口，用于连接第二待测器件104。所述第一测试模块101和第二测试模块102的电路相同，所述第一待测器件103和第二待测器件也相同。所述待测器件为芯片或电路，本发明的待测器件主要为IGBT(绝缘栅双极型晶体管)等功率器件。所述第一测试模块101和第二测试模块102为并联连接，这种连接方式使得输入信号分别独立的进入各个测试模块，有效的减小了各个模块的干扰，而且能排除测试结果中的错误值。
图3是本发明的测试模块组的示意图，每组测试模块均包括熔断开关、限流电阻及电流检测电路；所述被测器件、熔断开关、限流电阻及电流检测电路串联连接。具体如图3所示，所述测试模块包括保险(熔断开关)、限流电阻组成单独的测试回路，所有被测器件采用并联的方式，实现了每一路单独的控制检测。
所述测试装置还包括设置模块105，用于设置所述待测器件的测试条件及测试信号，所述测试条件包括工作温度、测试周期，所述工作温度的范围为-70～100摄氏度；所述测试信号和输出信号均为电压信号。所述测试信号包括恒压信号，根据所述输出信号可以确定待测器件的测试环境温度所述设置模块105分别输入测试信号至每组测试模块。
所述测试装置还包括分析模块106，用于根据所述测试模块的输出信号确定所述待测器件的性能参数。所述性能参数包括高温反向偏置、低温反向偏置和击穿电压中的一者或多者。所述分析模块106根据每组测试模块的输出信号确定所述待测器件的性能参数。根据设置模块输入的条件，检测温度，电压，漏电，结温等等参数，分析并评估被测器件的工作状态，绘制参数实时曲线，并判断样品的老化情况，失效与否，如有需要时，会反馈信号到控制单元，断开并及时保护器件等等功能。
本发明中低温反向偏置试验的具体方法如下：首先将被测器件通过专用老化板或者通用的夹具连接到设备的插槽中，然后设定一个较小的反向偏置电压，这时利用手持式万用表或其他电压测量装置测量器件两端的电压，这个过程可以确认电路连接的正确性。如电压正常，控制软件将电压归零，关闭试验箱门，设置需要的温度，等待温度到达并稳定后，设定试验需要的反向偏置电压，电压会分阶段施加到被测样品回路，这时通过软件的数据及曲线观察样品上电后的状态，并记录，上机过程结束。在整个试验周期中根据需要进行检查和下机测试等工作，最终的试验数据将保存在指定目录中，可用于深入分析。
按照一种具体的实施方式，如图2所示，所述测试装置为双箱体结构，由中央控制系统控制，包括恒温箱(第一温箱201、第二温箱202)，其温度设定范围为-70～100℃，温度均匀性(空载)：±2C；该恒温箱主要用于低温反向偏置试验，同时可以兼容100℃以下恒温箱功能。
所述测试装置还包括显示器203，用于显示试验中输入条件和实时数据及曲线等。所述测试装置还包括设置模块105及分析模块106，二者均为工业计算机和控制电路组成，作为整合设备核心单元，控制各种输入输出量(温度，电压，电流等)。
所述测试装置还包括第一电源205及第二电源206。用于提供试验所需反向偏置电压，输入范围根据待测器件确定，并且在保证电压足够的前提下，同时根据待测器件的反向漏电情况配置电源功率和精度。
本发明还提供一种测试方法，该测试方法包括：设置至少一组测试模块，每组测试模块均设有接口，用于接入待测器件，每组测试模块之间为并联连接；设置所述待测器件的测试条件及测试信号；输入所述测试信号至所述测试模块；根据所述测试模块的输出信号确定所述待测器件的性能参数。所述测试条件包括工作温度、测试周期，所述工作温度的范围为-70～100摄氏度；所述输入信号包括恒压信号和/或脉冲信号。所述性能参数包括高温反向偏置、低温反向偏置和击穿电压中的一者或多者。分别输入测试信号至每组测试模块，根据每组测试模块的输出信号确定所述待测器件的性能参数。
高低温循环(TC)及低温储存(LTH)主要是针对IGBT封装的缺陷及问题进行检测和评估，低温反向偏置试验是考量器件在低温下的反向阻断能力，其对于IGBT关键参数的评估更加重要。本发明的一种测试装置包括：至少一组测试模块，每组测试模块均设有接口，用于接入待测器件；每组测试模块之间为并联连接；设置模块，用于设置所述待测器件的测试条件及测试信号；分析模块，用于根据所述测试模块的输出信号确定所述待测器件的性能参数。该测试装置实现了器件的低温电应力的可靠性评估。
以上结合附图详细描述了本发明实施例的可选实施方式，但是，本发明实施例并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施例的技术构思范围内，可以对本发明实施例的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明实施例的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商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他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商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，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种测试装置，其特征在于，该测试装置包括：
至少一组测试模块，每组测试模块均设有接口，用于接入待测器件；每组测试模块之间为并联连接；
设置模块，用于设置所述待测器件的测试条件及测试信号；
分析模块，用于根据所述测试模块的输出信号确定所述待测器件的性能参数。
2.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，
所述测试条件包括工作温度、测试周期，所述工作温度的范围为-70～100摄氏度；
所述测试信号和输出信号均为电压信号。
3.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，
所述性能参数包括高温反向偏置、低温反向偏置和击穿电压中的一者或者多者。
4.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，
每组测试模块均包括熔断开关、限流电阻及电流检测电路；
所述待测器件、熔断开关、限流电阻及电流检测电路串联连接。
5.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，
所述设置模块分别输入测试信号至每组测试模块；
所述分析模块根据每组测试模块的输出信号确定所述待测器件的性能参数。
6.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，
所述待测器件为芯片或电路。
7.一种测试方法，其特征在于，该测试方法包括：
设置至少一组测试模块，每组测试模块均设有接口，用于接入待测器件，每组测试模块之间为并联连接；
设置所述待测器件的测试条件及测试信号；
输入所述测试信号至所述测试模块；
根据所述测试模块的输出信号确定所述待测器件的性能参数。
8.根据权利要求7所述的测试方法，其特征在于，
所述测试条件包括工作温度、测试周期，所述工作温度的范围为-70～100摄氏度；
所述测试信号和输出信号均为电压信号。
9.根据权利要求7所述的测试方法，其特征在于，
所述性能参数包括高温反向偏置、低温反向偏置和击穿电压中的一者或多者。
10.根据权利要求7所述的测试方法，其特征在于，
分别输入测试信号至每组测试模块，根据每组测试模块的输出信号确定所述待测器件的性能参数。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2024000186A1 (en) * 2022-06-28 2024-01-04 Innoscience (suzhou) Semiconductor Co., Ltd. Protection circuit for high temperature reverse bias test

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