CN116209904A - 用于对功率半导体设备的高电压和高电流测试的针式探针卡的安全系统、相关测试机及相应测试方法 - Google Patents

Abstract

一种安全系统(3)，用于测试机(1)的针式探针卡(2)以对功率半导体电子设备(例如IGBT、MOSFET和/或FRD)进行高电压和高电流测试；针式探针卡(2)包括多个针(N)，多个针(N)适配于被放置成与被测设备(DUT)接触，每个针(N)适配于允许电流流动；安全系统(3)包括：控制单元(32)，能够确定在每个针(N)中流动的电流，以及多个切换设备(34)，适配于选择性地中断在针(N)中流动的电流；至少一个切换设备(34)与针式探针卡(2)的每个针(N)相关联；处理单元(32)适配于驱动每个单独的切换设备(34)以便选择性地中断相应针(N)中的电流流动。

Description

用于对功率半导体设备的高电压和高电流测试的针式探针卡 的安全系统、相关测试机及相应测试方法

本发明涉及一种用于针式探针卡的安全系统，适用于测试机，具体用于功率半导体设备的高电压和高电流测试，例如用于测试所述半导体设备的静态参数和动态参数。

本发明还涉及一种测试机，具体适用于对半导体设备，例如功率半导体设备进行测试，例如用于测试所述半导体设备的静态参数和动态参数。

在半导体设备领域众所周知，在电子设备被适当地封装在基板或芯片上并出售用于电气/电子应用之前，对电子设备进行测试。

对半导体设备进行的同一设备的静态参数测试，在直流中进行，以及对半导体设备进行的动态参数测试，其中，交变电子信号施加到半导体设备，例如，具有目前已知状态切换或极性逆转。

这两个测试通常发生在同一半导体设备制造中的不同时间。此外，在用于评估和/或验证动态参数的测试中，其中，提供了开关，出现了寄生电感的问题，该问题在信号切换期间可能导致过电压，从而损坏测试机和被测设备二者。因此，评估动态参数的测试非常难以执行，尤其是那些用于验证和/或评估被测设备的实际运行的测试，尤其是在制造/生产过程的早期阶段。

这些用于评估和/或验证动态参数的测试在必须在功率设备上执行时甚至更加复杂，其中涉及的功率非常高，测试是在高电压和高电流下进行的。实际上，即使存在非常小的寄生电感，这些寄生电感在高电压和高电流测试中产生的过电压也会对被测设备造成无法修复的损坏。

功率半导体设备的制造商越来越需要能够在制造它们的过程中尽早检测功率半导体电子设备中可能的故障。尤其是当电子设备仍处于制造过程的早期阶段时，能够对这些电子设备进行测试的需求越来越重要，理想的是直接在半导体晶片上进行测试，多个电子设备已经在半导体晶片上进行测试如本领域技术人员已知的那样制造。迄今为止，还没有已知的测试机能够对电力电子设备进行高电压和高电流测试，而这些设备仍然与其他电子设备结合在晶片中，具体是在被单独分离之前用于执行测试以评估和/或验证电力电子设备的动态参数。

在更具体的功率半导体设备测试领域，也有能够对电子设备进行测试的针式探针卡(needle probe card)。目前已知的每个探针卡都能够使多个针接触，其中，电流可以在被测功率半导体设备的发射极或阳极上流动。所述针式探针卡包括大量针以便能够在功率半导体电子设备上施加非常高的电流同时能够利用半导体设备的最大可能面积，以降低设备的每单位面积的电流密度，并将电流分流到若干针上。

针式探针卡是已知的，其包括能够监控进入探针卡的电流的本质安全系统。如果探针卡的总输入电流超过预定的直流电流值，该安全系统可能会中断探针卡的输入电流。

从美国专利申请US20080290882A1中，已知一种测试设备及其方法，用于将高电流测试刺激施加到仍在晶片中或在芯片上的半导体设备。所述装置包括多个呈针状的探针，用于电耦接到半导体设备上的相应接触点。该装置包括电耦接到多个探针的多个限流器，以及电耦接到多个探针的电流传感器。限流器用于限制流动通过相应探针的电流，而电流传感器用于在多个探针的任何接触点处检测到的电流超过阈值水平时提供信号。在优选实施例中，所述限流器是旁路电路。

应该注意的是，在执行测试期间，电流限制仍可能导致被测设备和/或被测设备所在的支撑结构出现问题。实际上，电流限制可能导致过热，因为它不能完全中断所述电流的流动。此外，旁路电路的使用意味着该方案不适用于必须进行测试以评估或验证功率半导体设备在高电压和高电流测试中的动态参数的针式探针卡，因为增加了寄生电感。

对半导体电子设备，具体是功率设备的几种功能测试是已知的，在行业中被称为首字母缩略词RBSOA、FBSOA和SCSOA，其中，千伏量级的电压和数百安培的电流，高达几千安培kA，设想用于执行此类功能测试。鉴于所述测试中使用的电压和电流，很明显，在进行所述测试期间，被测设备的任何故障或损坏都可能损坏所述被测设备和/或容纳所述设备的支撑结构，和/或损坏通过其执行测试的针式探针卡的一个或多个针。

本领域技术人员熟知，由导电材料制成的支撑结构，在执行测试期间将被测设备容纳在支撑结构上，必须以高精度制造，因为它们必须是平面的并且与被测设备具有非常光滑的接触表面。因此，这些支撑结构非常脆弱，因为被测设备的损坏或局部过热引起的任何短路都可能导致所述支撑结构的局部导电性损失，从而需要维护和/或定期更换。

目前没有已知的安全系统，允许针式探针卡通过控制系统中断而不只是限制对针式探针卡中所有针的电源供应的安全系统，即使在仅存在的针中的一个针发生过电流的情况也是如此。此外，目前还没有已知的安全系统允许仅当所有针都与被测设备接触时，通过向其针流过具有高安培数和/或非常高电压的电流来为针式探针卡供电中。实际上，如果一些针没有与半导体设备正确接触，探针卡供电的电流将分配给较少数量的针，增加每个针中的电流量，导致本领域技术人员公知的问题。

此外，没有已知的安全系统能够充分保护探针卡上针的安全，具体是防止针故障蔓延到相邻针，从而不仅保护探针卡而且保护被测设备和被测设备下方的导电支撑结构。

目前，没有已知的安全系统能够通过确保不会由于上述原因在所述导电支撑结构的表面上发生局部温度升高，来防止导电支撑结构的损坏，从而使所述支撑结构失去局部电导率。

本发明旨在通过提供一种针式探针卡安全系统来解决所有上述技术问题和许多其他问题，该安全系统能够快速中断在针式探针卡的每个单独针中流通的电流，具体而言，安全系统优选地能够防止，在探针卡中的每个针中，都有高于特定阈值的电流流动，既保护发生异常的针，也保护探针卡中的其他针，无论是附近的针还是更远的针那些，除了被测设备所在的支撑结构。

本发明的一个方面涉及一种具有所附权利要求1的特征的安全系统。

本发明的另一方面涉及具有所附权利要求11的特征的组件。

本发明的另一方面涉及具有所附权利要求12的特征的测试机。

本发明的另一方面涉及一种用于验证具有所附权利要求13的特征的被测设备上的针是否正确接触的方法。

安全系统、测试机和方法的辅助特征包括在各自的从属权利要求中。

安全系统、测试机和方法的特征和优点将从以下将描述本发明的各种可能实施例的专利说明书和附图中清楚和明显，其中分别是：

·图1示出了根据本发明的包括针式探针卡和用于所述针式探针卡的安全系统的测试机的立体图。

·图2示出了根据本发明的包括针式探针卡和用于所述针式探针卡的安全系统的测试机的简化框图。

·图3示出了根据本发明的包括针式探针卡和用于所述针式探针卡的安全系统的测试机的简化接线图。

·图4A和图4B示出了根据本发明的在安全系统启动的情况下，通过针式探针卡施加到被测设备的电压和电流信号，以及被测设备中存在的测量信号；具体而言，图4A示出了瞬态电压和电流的趋势，而图4B示出了放大图，其中，在安全系统启动后，在被测设备损坏的情况下，集电极电流和电压Vce的趋势根据本发明是可见的；

·图5A和图5B示出了根据本发明的安全系统与支撑结构的移动系统之间的通信，其中，图5A示出了指示在安全系统和移动系统之间交换的信号的框图；图5B示出了随着支撑结构位置的变化，安全系统和移动系统之间交换的各种信号的波形比较。

参考前述附图，数字标号3表示根据本发明的整个安全系统。另一方面，标号1表示测试机整体，标号2表示针式探针卡整体。

根据本发明的安全系统3具体适于与针式探针卡2一起使用，针式探针卡2又适用于，例如，包括在和/或可连接到测试机1，以执行功率半导体电子设备(例如IGBT、MOSFET和/或FRD，具体是Si IGBT、Si FRD、SiC MOSFET、GaN MOSFET)的高电压、高电流测试。

出于本说明的目的，“高压测试”是指可以向被测设备施加kV级电压的测试；该值可能因执行的测试而异。此外，为了本说明的目的，“高电流测试”是指对被测设备施加数百安培级电流，最高可达数千安培kA的测试；该值可能因执行的测试而异。

更通常地，所述针式探针卡2包括多个针N，所述针N适于放置成与被测设备DUT接触，以对所述被测设备DUT进行一次或多次高电压荷高电流测试。每个针N适于允许电流流动。所述电流可以根据在被测设备DUT上执行的测试类型以及待测试的被测设备DUT的类型而变化。优选地，针式探针卡2包括大于或等于20个针N的多个针。所述针式探针卡2可以是悬臂式或竖直式。针式卡2的可能结构特征例如在以下以T.I.P.S.MESSTECHNIK GMBH名义的专利申请AT7587U1、AT7714U1、AT14209U1中描述。关于所述针式探针卡2的进一步细节将不再描述，因为所述针式探针卡2本身不是保护的对象，并且因为它本身对于本领域技术人员是已知的。

根据本发明，所述安全系统3包括：控制单元32和多个切换设备34。

所述控制单元32能够确定流过每个单独的针N的电流。

所述多个切换设备34适于选择性地中断在所述针N中流动的电流。具体地，所述切换设备34适于断开电流在其中流动的电路。每个切换设备34是固态开关。

更详细地描述安全系统3的实施例，根据本发明，所述针式探针卡2的每个针N与至少一个切换设备34相关联。具体地，至少一个切换设备34与所述多个针N中的每个针N相关联，例如，每个针N与至少一个、优选仅与一个切换设备34串联放置，甚至更优选地每个切换设备34与单个针N相关联。

安全系统3的所述处理单元32适于驱动每个单独的切换设备34以选择性地中断相应针N中的电流流动。

本发明允许选择性地中断通过每个所述针N的电流，从而提供毛细管检查，具体是在每个针N上。

除了允许完全中断在所述针式探针卡2中循环的电流之外，本发明还允许选择性地中断在每个单独的针N中循环的电流。

本发明允许通过打开与所有针N相关联的所有切换设备34来完全中断在所述针式探针卡2中循环的电流。该解决方案允许在可能的最短时间内完全中断流向被测设备DUT的电流，从而保留被测设备DUT和针式探针卡2二者。这样的解决方案还使整个测试系统的寄生电感保持在很低的水平。实际上，该解决方案可以防止引入可能增加整个测试系统寄生电感的设备。

根据本发明的安全系统3对于针式探针卡2特别有利，针式探针卡2包括适于与一个或多个被测设备DUT接触的多个针N，其中，至少两个针N与每个被测设备DUT相关联，以便执行高电压和高电流测试。优选地，所述安全系统3对于包括多个针N的针式探针卡2特别有利，针N适于放置成与单个被测设备DUT接触，以便在所述单个被测设备DUT上执行一个或多个高电压和高电流测试。

在根据本发明的安全系统3的优选实施例中，所述控制单元32依次包括：至少一个处理单元321和多个电流计323。

在优选实施例中，所述针式探针卡2的每个针N与至少一个电流计323相关联。每个电流计323测量的电流被发送到所述至少一个处理单元321和/或被所述至少一个处理单元321接收。

在根据本发明的安全系统3的优选实施例中，针式探针卡2的每个针N与切换设备34和电流计323二者相关联，所述电流计串联放置，优选地所述切换设备34与所述电流计323彼此串联。甚至更优选地，彼此串联的每个切换设备组件34和电流计323与单个针N相关联。

取决于由所述处理单元321处理的数据，所述控制单元32能够决定何时选择性地切换，优选地打开一个或多个所述针N上的一个或多个所述切换设备34。具体地，如果电流计323检测针N中的电流超过预定阈值，所述处理单元321通过处理该数据，可以确定该过电流仅在所述针式探针卡2中存在于多个针N中的一个针N上。在这种情况下，控制单元32甚至能够通过适当地控制对应的切换设备34，中断仅在所述针N中流动的电流，同时仍然允许电流在其他针N中流动。实际上，有可能仅在被测设备DUT的一小部分区域出现异常，例如由于该被测设备DUT的制造缺陷或单针N故障引起的短路。

优选地，控制单元32可以被布置为基于多个电流计323在电流测量的时刻测量的电流来确定平均电流值。控制单元32也可以通过驱动所述切换设备34，在至少一个电流计323测量大于或小于至少一个预定电流偏差阈值的平均电流值的电流时，中断流过多个针N的电流。

在数值的非限制性示例中，如果平均电流值为10A，则电流偏差阈值可以是例如1A。因此，若电流计所测得的电流小于9A或大于11A，则控制单元32可以中断流动通过多个针N的电流。

例如，可以根据预定时间段或实时地在电流测量的连续瞬间随时间更新平均值。此外，所述切换设备34可以在连续的瞬间大致彼此同时地或级联地中断在每个针N中流动的电流。

通过这种方式，可以获得即将发生的DUT故障的“预测”功能，从而可以保持接触系统(例如，通常包括针式探针卡和DUT的支撑表面，也称为作为“卡盘”)的完整性，以及被测DUT的机械完整性(如果DUT在晶片中则更为重要)。实际上，在该实施例中，针中流动的电流被中断的阈值，不必对应于该针中可能流动的最高电流(这可能会对接触系统本身和DUT二者造成损坏)。在本实施例中，通过计算由电流计323测量的平均电流值来限定阈值。

或者，也可以设置预设的最高电流阈值来代替平均电流值，其值可以小于或等于可以流过这些针的最高电流。

这将允许阈值低于可以流过所述针的最高电流。在一个针中流动的电流值，不同于在其他针中流动的电流的平均值，可能是DUT正在断开的信号。

中断流过多个针N的电流的动作用于防止接触系统及其针被损坏。实际上，众所周知，受到高切换电压和电流(动态参数或AC测试)电刺激的功率半导体将在其区域内的某个点开始断开。流动通过DUT区域的所有电流都将趋向于流入这一点，因为已知的电流规则会寻找最简单的路径，从而集中流动通过该点的所有功率并在那一点趋向于熔化然后焊接材料(针头、DUT、卡盘)。

因此，根据该实施例，不仅可以机械地保护探针卡，而且可以机械地保护被测设备和被测设备下方的导电支撑结构。

优选地，安全系统可以包括多个电压表，其被布置成测量布置在所述被测设备DUT中的预定电连接端子处的相应电压值。优选地，在这种情况下，控制单元32可以被设置为基于电压测量的时刻由电压表测量的电压值来确定平均电压值。控制单元32还可以被设置为，通过驱动所述切换设备34，在至少一个电压表323测量的电压值大于或小于所述平均电压值达至少一个预定的电压偏差阈值时，中断流动通过多个针N的所述电流。

换言之，当一个电压表测量的电压相对于其他电压表的电压之间的差异大于阈值时，控制单元32可以中断流动通过多个针N的电流。这种差异表明DUT正在“断开”，因为断开点处的电流集中会产生表面电流，从而在表面本身产生电压梯度。

在数值的非限制性示例中，如果平均电压值为10V，则电压偏差阈值可以是例如1V。因此，若电流计所测得的电流小于9V或大于11V，则控制单元32将能够中断流动通过多个针N的电流。

例如，预定的电连接端子可以被布置在被测设备DUT中的不同点处，由此它们彼此大致等距地间隔并且由此它们覆盖DUT的尽可能多的区域。

在一个可能的实施例中，所述控制单元32包括计算单元，例如微处理器和/或微控制器，能够例如从所述处理单元321接收数据，并适当地驱动所述切换设备34。所述处理单元321可以集成在控制单元32中。所述处理单元321能够处理由所有电流计323产生的信号，以便至少部分地处理数据以使所述控制单元32能够适当地驱动所述切换设备34。所述电流计323可以是简单的传感器和/或能够传输与传感器检测到的数据相对应的数据的设备。

在一个优选的、示例性的、且非限制性的实施例中，所述控制单元32被设计成选择性地开关，优选地打开对应于针N的切换设备34，其中，超过预定电流的电流已经被电流计323测量，并且为了开关，优选地打开，级联的所有切换设备34，例如从最近到最远，或者同时全部，为了防止在预定针N上出现的问题传播到针式探针卡2的其他针N，从而减少整个针卡2、被测试设备DUT和/或支撑结构22的故障和/或损坏的风险。

所述支撑结构22适于在执行一个或个项测试期间容纳一个或多个被测设备DUT。所述支撑结构22由导电材料制成，优选具有高导电性能，例如铜和/或金，优选由镀金层的黄铜制成。在所述支撑结构22上放置被测设备DUT的集电极或阴极。所述被测设备DUT被放置成与导电的所述支撑结构22电接触。安全系统3允许在尽可能短的时间内完全中断到被测设备DUT的电流，从而保护被测设备DUT和所述支撑结构22二者。

借助于移动系统220，所述支撑结构22可以沿着至少一个竖直轴移动，优选地在空间中移动。所述支撑结构22通过所述移动系统220选择性地移动到所述针式探针卡2和从所述针式探针卡2移动，以便对一个或多个被测电子设备DUT执行一个或多个测试并且允许容纳一个或多个电子设备和/或在测试后移除电子设备。在根据本发明的安全系统3的一种示例性而非限制性的可能实施例中，所述安全系统3电连接至支撑结构22的所述移动系统220。

在优选的、示例性的和非限制性的实施例中，安全系统3的每个切换设备34是被设计成形成常闭开关的功率半导体设备，允许电流流过它。所述切换设备34被设计成使得对其进行切换允许阻碍电流流动，从而形成断开开关。所述断路器设备34在打开时能够完全切断环流。

作为非限制性示例，在根据本发明的安全系统3的可能实施例中，所述控制单元32可连接到虚拟测试卡14和/或旁路测试卡16。所述控制单元32与虚拟卡14和/或与旁路测试卡16的连接使得在执行与静态和动态参数二者相关的不同类型的测试期间以及发生故障时，能够固定被测设备DUT和/或测试机1。

更通常地，所述虚拟卡14适于允许对具有电感负载的被测设备DUT的动态参数执行测试。具体地，所述虚拟卡14允许为被限定为半桥的测试配置，这对于本领域的技术人员来说本身是已知的。所述虚拟卡14包括保护二极管和/或辅助驱动器以允许在被测设备DUT上执行具有电感负载的切换测试。虚拟卡14可以快速更换以满足被测设备的各种要求。

更通常地，所述旁路测试卡16适用于在被测设备DUT出现异常的情况下，为应作用于所述被测设备DUT的电流生成替代电路，以避免对测试机1的损坏。然而，众所周知，所述旁路测试卡16在针式探针卡的单个针N发生异常时不能快速响应。

在根据本发明的安全系统3的优选示例性和非限制性实施例中，包括阻抗适配器35。所述阻抗适配器35适于在对被测设备DUT进行测试时减小寄生电感。具体地，所述阻抗适配器35适于在测试的正常执行期间和在所述被测设备DUT具有故障(例如损坏)的情况下减小寄生电感。

在可能的示例性和非限制性实施例中，所述阻抗适配器35通过首先对电流可能流动的可能路径进行研究来设计，无论是在正确执行测试期间还是在故障情况下，以便能够尽可能减少与此类电流路径相关的寄生电感，例如，通过尽可能减少它们的延伸，然后，作为已识别和尽可能缩短的电流路径的函数，可以设想使用根据所需目标计算的局部电容来补偿测试系统的寄生电感。事实证明，与测试期间使用的电流相比，获得这种阻抗适配器35所采用的电容非常小，如前所述，测试中涉及的电流可以达到数百或数千安培。鉴于减少的引入电容，因此可以将所述阻抗适配器35定位成靠近被测设备DUT。

在根据本发明的安全系统3的优选示例性和非限制性实施例中，所述控制单元32可以与支撑结构22的移动系统220连接。如上所述，所述支撑结构22适于在其上容纳至少一个、例如一个或多个被测设备DUT。具体地，在所述支撑结构22上容纳一个或多个被测设备DUT。所述控制单元32适于辅助驱动移动系统220以适当地移动所述支撑结构22，例如以确保针式探针卡2的所有针N与单个被测设备DUT接触。在本实施例中，借助于所述控制单元32，可以通过使所述支撑结构22更靠近针式探针卡2直到所有电流计323检测到电流通过所述针N的可能性，来帮助适当地驱动支撑结构22的所述移动系统220。该操作条件对应于所有针N实际上都与所述被测设备DUT接触的配置。该方案允许在所有针N与所述被测设备DUT正确接触之前防止对被测设备DUT的测试开始，解决了在不接触被测设备DUT上的针N的情况下本领域技术人员公知的技术问题，具体是防止未与所述被测设备DUT正确接触的针N中的非循环电流分布到其他针N上。

图2示出了根据本发明的包括针式探针卡2和用于所述针式探针卡2的安全系统3的测试机1的简化框图。具体地，从该图可以理解，安全系统3置于测试机1和针式探针卡2之间。从图2中可以看出，安全系统3能够检查涉及所述针式探针卡2的每个针N的每个电路，这允许一次对一个被测设备DUT进行测试。如图2所示，控制系统3，优选地控制单元32，适于与支撑结构22相接，并且具体是与移动系统220相接，具体是能够辅助驱动支撑结构22的所述移动系统220。所述控制系统3，具体是所述控制单元32，能够支持测试机1对支撑结构22的移动系统220进行的检查，以确保针式探针卡2的所有针N在开始对所述被测设备DUT进行测试之前与被测设备DUT接触。

如图2所示，控制系统3，优选地是控制单元32，适于与上述虚拟测试卡14相接。

另一方面，图3示出了根据本发明的包括针式探针卡2和用于所述针式探针卡2的安全系统3的测试机1的简化接线图。从图3中可以清楚地看出所述测试机1如何与所述安全系统3通信，具体是与所述控制单元32通信。相同的测试机1适当地电子连接到被测DUT，并且具体地连接到该被测DUT的栅极。相同的测试机1适当地电子连接到虚拟测试卡14，具体是连接到包括在其中的驱动器的栅极。所述安全系统3，并且具体是控制单元32，连接到旁路测试卡16，并且具体是连接到常开切换设备的栅极，如本领域技术人员已知的那样。众所周知，与针式探针卡2连接的测试机1具有电感型负载L，用于对被测设备DUT的动态参数进行特定测试，其配置如图3所示，例如，配合所述虚拟测试卡14。

此外，从图3明显看出，处理单元32能够适当地驱动切换设备34。在图示的实施例中，所述切换设备34串联放置在每个针N的电路中。在图示的实施例中，为了图示的简单起见，仅示出了相对于针N串联放置的一个切换设备34，但是概念对每个针N进行重复，尽管未显示。同样串联在每个针N的电路中的是电流计323。由例如包含在控制单元32中的处理单元321接收和/或确认由所述电流计323进行的测量，该处理单元321可以确定流过包括在针式卡2中的一个或多个针N的电流是否超过例如安全阈值的预定值阈值。根据所述处理单元321处理的数据，所述控制单元32将能够适当地驱动所述切换设备34，以选择性地中断所述针N中可能存在的电流。

从图3还明显看出，一次测试一个被测设备DUT，并且同一被测设备DUT被放置成与导电的所述支撑结构22电接触；具体地，所述被测设备DUT的集电器被放置成与所述支撑结构22电接触。另一方面，针式探针卡2的所述针N适于与被测设备DUT的发射极电接触。最后，将被测设备DUT的栅极与测试机1电连接。

图3进一步说明安全系统3有利地还包括阻抗适配器35，阻抗适配器35适于在对被测设备DUT执行测试时减少寄生电感。所示位置仅作为非限制性示例。

更通常地，根据本发明的安全系统3具体适于应用在设计为用于一次对一个功率半导体电子设备(例如IGBT、MOSFET和/或FRD类型)进行测试的测试机1和/或针式探针卡2上。出于本描述的目的，功率电子半导体设备被限定为能够以功率电气/电子信号并因此以高电压和高电流操作的设备。出于本描述的目的，术语IGBT是“绝缘栅双极晶体管(insulated gate bipolar transistors)”的首字母缩写词，其技术和操作特征是本领域技术人员已知的。出于本描述的目的，术语FRD是“快速恢复二极管(fast-recoverydiodes)”的首字母缩写词，其技术和操作特征是本领域技术人员已知的。

甚至更优选地，所述被测设备DUT采用SiC、GaN和/或Si技术制成。具体地，所述被测设备DUT可以是功率半导体电子设备IGBT、MOSFET和/或FRD，例如Si IGBT、Si FRD、SiCMOSFET和/或GaN MOSFET。

更通常地，根据本发明的安全系统3被设计为用于测试机1的针式探针卡2一次运行单个被测设备DUT，以便执行高电压和高电流测试，以评估和/或验证被测设备DUT的静态参数和/或动态参数。出于本说明的目的，术语“评估和/或验证被测设备DUT的静态参数的测试”意味着，例如，使用参考IEC60747标准的测量方法执行的测试，例如，通过执行已知的测量该字段由以下首字母缩写词组成：IGES、ICES、VCES、VCES-1、VGETH、VCEsat、VF、gFS等

出于本说明的目的，术语“评估和/或验证被测设备DUT的动态参数的测试”意味着，例如，使用参考IEC60747标准的测量方法执行的测试，例如通过执行业内称为的测量：双脉冲感性负载，感性负载上的切换—打开/关闭，感性负载上的切换FWD恢复，单脉冲钳位感性负载；单脉冲未钳位感性负载，短路耐受测试(SCSOA)。

具体地，根据本发明的安全系统3被设计为用于测试机1的针式探针卡2一次运行单个被测设备DUT，以便执行高电压和高电流测试，以评估和验证被测设备DUT的动态参数，被测设备是功率半导体电子设备，例如IGBT、MOSFET和/或FRD，优选地由SiC、GaN和/或Si技术制成。为了执行设想快速电压和/或电流切换的这种类型的测试，安全系统3有利地包括阻抗适配器35，阻抗适配器35适于在执行测试以评估和验证被测设备DUT上的动态参数时减少寄生电感。所述阻抗适配器35允许执行测试以评估和验证电感负载和短路负载二者的动态参数。具体地，所述阻抗适配器35对于能够在非常高的电流换向下工作的被测设备DUT的测试特别有用—升高的di/dt—否则不能被测试，因为它们将由于由寄生电感产生的过电压而被不可修复地损坏。

根据本发明的安全系统3能够在如上所述的危急情况或异常发生之后非常迅速地进行干预，包括在测试以验证和/或评估被测设备DUT的动态参数的情况下。在安全系统3的优选实施例中，所述安全系统3被设计成在小于或至多等于300纳秒的时间内中断至少一个针N中的电流的通过，优选地在所有针N中。进一步地，本发明的技术方案没有引入额外的寄生电感。

图4A和图4B示出了在根据本发明的安全系统3启动的情况下，除了存在于被测设备DUT中的测量信号之外，经由针式探针卡2施加到被测设备DUT的电压和电流信号。这些图涉及在执行用于验证和/或评估被测设备DUT的一个或多个动态参数的测试的期间根据本发明的安全系统3的干预。具体地，图4A示出了瞬变中电压和电流的趋势；具体地显示以下内容：电压趋势Vge，因此由测试机1施加在被测设备DUT的栅极和发射极之间的电压；电压趋势Vce，因此在执行测试期间施加在被测设备DUT的集电极和发射极之间的电压；和集电极电流趋势Ic，因此电流从被测DUT的集电极流出。

为了更好地理解该图，Vce信号以200V/划分尺度显示，Ic信号以400A/划分尺度显示，Vge信号以10V/划分显示。

通过分析图4A，显而易见的是如何经由测试机1产生电压Vge的变化或切换，例如通过适当地供应被测设备DUT的栅极。作为这种变化或切换的结果，可以看到电压Vce和电流Ic二者的瞬态，直到达到已知值为止。

从图4A中可以清楚地看到异常的发生，其中，电压Vge不受控制地增加。这种异常导致电压Vce下降到零的变化，从而产生短路。被测设备DUT的集电极和发射极之间的这种短路会导致电流Ic不受控制地增加。在这种异常情况下，安全系统3开始起作用。具体地，随着电流Ic增加，至少一个电流计323将测量在至少一个针N中流动的电流增加超过特定阈值。该测量以及安全系统3中所有电流计323的测量由所述处理单元321处理。所述控制单元32根据所述处理单元321处理后的数据，可以决定所有切换设备34的切换，从而断开所有切换设备，中断电流流动的所有针N中的电流。在图4A所示的情况下，所述控制单元32通过同时有效地切换所有切换设备来驱动所述切换设备34，停止所述异常电流的流动并阻断电流Ic的流动。

图4B示出了放大图，其中，集电极电流趋势Ic和电压Vce的突然下降是可见的，这是上述异常的结果，例如被测设备DUT的损坏。为了更好地理解该图，Vce信号以200V/划分尺度显示，Ic信号以400A/划分尺度显示。

如图4B中清楚所示，电流趋势Ic在小于100纳秒的时间段后减小到一个值，由此它不会对被测设备DUT和/或支撑结构22造成进一步损坏。实际上，安全系统3能够在小于200纳秒的时间内完全中断电流Ic。从这个图中，两个信号Ic和Vce的偏移是很容易理解的。此外，由于没有引入额外的寄生电感，根据本发明的安全系统3允许这种电流被快速中断。

更通常地，电流计323可测量的流过针N的电流阈值，高于该阈值则存在异常，该阈值可根据所执行的测试、针式探针卡2的类型、在针式探针卡中使用的针N的数量和类型和/或被测设备而变化。

根据本发明的解决方案允许在异常情况下在非常短的时间内进行干预，防止设备DUT中和/或单个针N上存在的损坏增加以及也防止下面的支撑结构22和/或针式探针卡2损坏。

更通常地，根据本发明的安全系统3被设计成一次运行一个被测设备DUT，所述设备被放置在支撑物上，在本领域中称为“管芯”，适用于容纳所述单个被测设备DUT。在这样的实施例中，安全系统3以及因此测试机1被设计成能够在单个被测设备DUT上运行，该被测设备被适当地放置在支撑件或“管芯”上，该“管芯”适用于容纳在所述支撑结构22上。所述支撑件或“管芯”被设计成使得所述被测设备DUT具有与容纳它的所述支撑结构22电接触的发射器。

在备选实施例中，根据本发明的安全系统3被设计成在仍包含在半导体材料晶片中的被测设备DUT上运行。在本实施例中，安全系统3以及因此测试机1被设计成能够一次运行一个被测设备DUT，该设备仍然包含在共同的半导体材料晶片中，具体是能够执行评估和/或验证被测设备DUT的静态参数和动态参数的测试。所述支撑结构22被设计成容纳所述晶片。所述晶片容纳在所述支撑结构22中，使得并入晶片中的被测设备DUT具有与所述支撑结构22接触的发射极。根据本发明的安全系统3在执行用于验证和/或评估包含在晶片中的单个被测设备DUT的一个或多个动态参数的测试时特别有利。实际上，由于该安全系统3，可以在出现异常情况时迅速进行干预，从而防止任何过电流和/或过电压和/或功率损耗损坏被测设备DUT附近的晶片中包含的任何电子设备。此外，有利地包括所述阻抗适配器35的所述安全系统3降低了可能不仅损坏被测设备DUT而且损坏相邻设备的过电压发生的风险。

更通常地，根据本发明的安全系统3可以与针式探针卡2相关联，并因此通过测试机1，能够在所述设备封装成芯片之前对任何形式的功率半导体设备进行高电压和高电流测试。

在安全系统3的优选实施例中，根据本发明，所述安全系统3与之前说明的关于对单独的被测设备DUT运行的两个实施例大致相同，每个被放置在相关支撑物或“管芯”上，并且一次运行一个被测设备DUT，该设备仍然包含在共同的晶片中。更通常地说，测试机1能够对每个都放置在相关支撑物或“管芯”上的被测设备DUT执行测试，而测试机1能够对仍然包含在公共晶片中的被测设备DUT执行测试，可以归因于不同的支撑结构22，其必须容纳具有不同结构和空间占用的不同物体，并且移动系统220将能够一次将单个被测设备DUT放置在同一针式探针卡2上，移动整个晶片，并可能改变运动以便将所有针N放置成与单个被测设备DUT接触。优选地，在仍然结合在晶片上的被测设备DUT上执行工作的实施例中，有必要采取对策和解决方案以允许针式探针卡2的更大运动和/或解决由电流导体中寄生电感引起的任何问题出现，特别是在对被测设备DUT的动态参数执行测试期间。这可以通过如上所述适当地设计阻抗适配器35来完成。

鉴于此描述，很明显，通过对仍包含在晶片上的被测设备DUT进行的测试，可以了解在制造功率半导体设备过程的早期阶段，它将有多少半导体设备可能由单个晶片制造和/或其质量和/或性能。此外，直接在晶片上执行的测试可以允许确定和/或校正在所述晶片上制造所述半导体电子设备的过程中的任何关键程序步骤，减少制造它们的时间和成本并增加过程的盈利能力。

出于本说明书的目的，术语“晶片”是指半导体材料的薄片，根据本领域技术人员已知的工艺，在其上制造多个半导体设备，例如IGBT、MOSFET和/或FRD设备，例如采用SiC、Si和/或GaN技术制造。通常，所述晶片具有盘状形状。本质上，这种晶片的形状取决于可以在其上制造电子设备的半导体材料晶体的生长方法和工艺。

在安全系统3的可能实施例中，所述安全系统3包含在组件中，该组件包括针式探针卡2和根据本发明的安全系统3。因此，在其一个可能的实施例中，所述安全系统3可以与针式探针卡2结合制成，以便随后作为单个设备连接到测试机1。这样的实施例允许组件直接连接到已知的测试机1，而不必为了支持所述安全系统3而对测试机1进行改变。

更通常地，测试机1是能够执行功率半导体电子设备例如IGBT、MOSFET和/或FRD的高电压、高电流测试的机器。出于本说明的目的，术语“高电压和高电流测试”是指对被测设备DUT(具体是功率半导体电子设备)执行的功能测试，以评估其运行、性能和/或静态和/或高电压和高电流下的动态参数。

更通常地，根据本发明的测试机1可连接到针式探针卡2以执行一次对单个被测设备DUT进行的高电压和高电流测试。

根据本发明的测试机1包括支撑结构22。所述支撑结构22适于容纳一个或多个被测设备DUT。所述支撑结构22进而包括用于移动一个或多个被测设备DUT的移动系统220，具体地通过移动其上容纳所述一个或多个被测设备DUT的所述支撑结构22，以适当地一次将单个被测设备DUT放置与包括在针式探针卡2中的多个针N接触。

根据本发明的测试机1被设计成在所述针式探针卡2和所述测试机1之间以电子方式插入根据本发明的安全系统3。

在可能的实施例中，作为非限制性示例，所述测试机1包括所述安全系统3。在这样的实施例中，安全系统3已经结合到所述针式探针卡2可以连接到的测试机1中。

图1示出了包括针式探针卡2和用于所述针式探针卡2的安全系统3的测试机1的立体图。从图1中可以清楚地看出所述安全系统3是如何置于测试机1和所述针式探针卡2之间的。在图1中示出了实施例，其中，所述针式探针卡2位于所述支撑结构22下方，所述支撑结构22适于容纳一个或多个被测设备DUT，以一次将一个被测设备DUT放置与针式探针卡2的针N接触，以便对所述被测设备DUT执行一个或个测试。

更通常地，本发明还涉及一种用于验证包括在用于被测设备DUT与测试机1的针式探针卡2中的针N的正确接触的方法。

根据本发明的验证正确接触的方法的可能的实施例包括以下优选连续的步骤：

-提供包括支撑结构22的测试机1，该支撑结构适于经由移动系统220移动至少一个被测设备DUT；

-提供至少一个针式探针卡2；

-提供根据本发明的安全系统3；

-将所述移动系统220与所述安全系统3相接；

-向所述安全系统3发送检查启动信号；

-验证进行检查的可能性；

-将由所述安全系统3发出的运动启动信号发送到支撑结构22的所述移动系统220；

-启动所述支撑结构22的运动，从而使被测设备DUT靠近所述针式探针卡2的所述针N；

-在每个针N中验证电流流向所述被测设备DUT；

-继续所述支撑结构22的运动，直到电流可以流过针式探针卡2中包括的所有针N；

-向测试机1发送信号以指示针式探针卡2已准备好安全地开始对被测设备DUT的测试。

根据本发明的方法使得可以验证所述被测设备DUT与针式探针卡2中的所有针N的正确接触，增加安全性，降低损坏所述被测设备DUT和/或针式探针卡2和/或支撑结构22的风险。本方法防止电流分布在较少数量的针N上，降低了损坏被测设备DUT、针式探针卡2和/或支撑结构22的风险。

优选地，将不再进一步描述提供和相接的步骤，因为它们对于本领域技术人员来说是熟悉的并且根据前面的描述是显而易见的。

发送检查开始信号的步骤例如由移动系统220执行，该移动系统220例如以TTL技术将电子信号发送到所述安全系统3，例如发送到所述控制单元32。

验证进行检查的可能性的步骤优选地是移动系统220和安全系统3之间的一个或多个信号的交换，例如握手过程，例如到所述控制单元32，以验证安全系统3和所述移动系统220二者能够正确运行，以便将针式探针卡2的所有针N与被测设备DUT接触放置。

发送运动开始信号的步骤优选地在上述验证步骤之后执行。通常，运动开始步骤是从安全系统3，具体是从控制单元32发送到所述移动系统220的信号。在接收到这样的信号之后，移动系统220将开始移动支撑结构22。

所述支撑结构22的运动开始步骤由所述移动系统220执行，以便将被测设备DUT移动得更靠近针N。

验证每个针N中的电流的步骤经由安全系统3执行，例如借助电流计323和处理单元321，所述处理单元与所述控制单元32通信。

继续所述支撑结构22的运动的步骤是递归检查步骤，其中，所述移动系统220将继续所述支撑结构22的运动直到所述安全系统3检测到所述被测设备与所有针N正确接触。

优选地，所述递归步骤具有验证已经到达限位止挡的附加子步骤。实际上，如果安全系统3没有检测到所有针N的接触，但已经达到所述支撑结构22的最大行程，则将发出错误信号，例如由同一移动系统220发出，并定向到所述测试机1。实际上，所述支撑结构22将不能继续其行进或者它可能对已经与被测设备DUT、所述探针卡2和/或被测设备接触的针N造成损坏。错误信号允许在开始对被测设备DUT进行测试之前验证所有针N未接触的原因。

向测试机1发送信号的步骤优选地通过移动系统220来执行，允许仅当确定所有针N都与所述被测设备DUT接触时才开始对被测设备DUT进行测试，通过所述安全系统3进行检查。

图5A示出了表示在可能实施例中的安全系统3和支撑结构22的移动系统220之间交换的信号的框图。从图中可以明显看出移动系统220如何能够发送检查请求信号C-Req，检查步骤通过该信号C-Req开始，之后安全系统3验证对半导体设备执行测试的可能性。优选地，安全系统3向相同的移动系统220发送“就绪”信号以指示其准备就绪，例如，在接收到检查请求信号C-Req之前以指示所述安全系统是激活的，或在接收到C-Req之后表明它可以在被测设备DUT上开始测试程序。

安全系统3还发送“打开检查”和“关闭检查”信号，优选地，这样的信号是分别对所述切换设备34的打开和关闭切换设备34进行自动检查的结果。

从图5A可以看出，安全系统3还向移动系统发送至少两个另外的信号，具体是至少一个“K 1st”信号，该信号与经由安全系统3检测与被测设备DUT接触的第一针N相关，以及至少一个“K all”信号，该信号与经由安全系统3检测与被测设备DUT接触的所有针N相关。或者，这些信号可以与针的数量N一样多，并且涉及针式探针卡2上的每个针N。

优选地，安全系统3和测试机1二者均被设计为用于控制移动系统220的服务器。

另一方面，图5B示出了当支撑结构22的位置改变时在安全系统3和移动系统220之间交换的各种信号的波形的比较。

实际上，从上到下，示出了以下信号的波形：

-检查请求C-Req或测试开始信号；

-打开检查；

-关闭检查；

-K-1st信号；

-K-all信号。

在这些以波形显示的电子信号下方，示出了由移动系统220移动的支撑结构22完成的行进趋势。

分析时间波可以看出，C-Req信号切换后，优选地切换到高逻辑状态，在小于或等于5毫秒的时间间隔内，关闭检查和打开检查信号也切换，优选地都切换到高逻辑状态。该时间段以打开检查信号的切换结束。在此时间段期间，K-1st和K-all信号也切换，优选呈现低逻辑状态，例如因为安全系统3确定没有针N与被测设备DUT接触。因此安全系统3对其正确运行进行了检查。

在这个瞬态时间段之后，移动系统220开始移动支撑结构22，优选地以均匀运动移动它。

随着支撑结构22的运动开始，接触搜索步骤开始，其中C-Req、关闭检查和打开检查信号保持相同的逻辑状态，例如，高逻辑状态，并等待K-1st和/或K-all信号的稳定切换，优选地是高逻辑状态。

随着K-1st和K-all信号二者的切换，安全系统3验证了针式探针卡2上的所有针N都正确接触。

优选地，在K-1st和K-all信号二者的切换之后，支撑结构22的运动以完成超程的方式继续。这样的超程是为了确保所有的针N在被测设备DUT上产生预定的最小力，这样即使在针式探针卡2、针N、支撑结构22和/或被测设备DUT的误运动的情况下，所述针N保持足够的接触以安全地在所述被测设备DUT上执行测试，这样的解决方案对于悬臂针式探针卡2特别有用。

支撑结构22在到达适当的位置后，将各种信号切换到不同的逻辑状态，优选是低逻辑状态，从C-Req信号开始，并随后也是关闭检查信号、打开检查信号、K-1st和K-all信号。此瞬态切换时间段小于或等于5毫秒。在这样的切换之后，针式卡2、支撑结构22和测试机1可以开始对被测设备DUT进行一项或多项测试。

图5B在时间图的最右侧示出了K-1st和K-all信号的可能切换。这种切换用于指示异常的发生，例如一个或多个针N的接触丢失和/或在一个或多个所述针N中流过过电流和/或打开相关的切换设备34。通过切换这样的信号，安全系统3能够向移动系统220和测试机1发出信号，表明安全系统已经中断一个或多个针N中的电流，优选地是所有针N，以便保护针式探针卡2、支撑结构22和/或被测设备DUT。检测到所述切换的移动系统220允许停止通过测试机1对被测设备DUT的测试，并在必要时再次移动支撑结构22以移除待测设备DUT。

因此，根据本发明的安全系统3具体适用于测试机1，该测试机1能够对半导体设备进行高电压、高电流测试以评估和/或验证一个或多个静态参数和/或一个或多个动态参数，优选地是功率设备，如IGBT、MOSFER和/或FRD，优选为碳化硅、Si或GaN技术。

根据本发明的安全系统3可以用在各种测试机1上，并且在测试中运行，其中，被测设备DUT已经放置在专用基板或“管芯”上，并且如果所述被测设备DUT仍然包含在半导体晶片，因此被其他类似的电子设备包围。

根据本发明的安全系统3可以显着延长探针卡2的针N、探针卡2本身和/或上面容纳有一个或多个被测设备DUT的支撑结构22的使用寿命，因为通过所述被测设备DUT的短路和/或可能无法控制地过热并损坏被测设备DUT和支撑结构22的过电流显着减少。具体地，它允许防止对探针卡2的针N、探针卡2本身和支撑结构22的损坏，具体是在测试期间被测设备DUT损坏和断开的情况下，例如，造成短路。安全系统3能够快速中断将流过损坏的被测设备DUT、放电到支撑结构22上的电流，从而防止损坏所述支撑结构22。实际上，根据本发明的安全系统3可以防止对支撑结构22造成无法修复的损坏，例如由于被测设备DUT的一部分发生不希望的短路而直接放电到支撑结构上22，具体是迅速地熔化和损坏和/或劣化它。实际上，已知对支撑结构22的损坏将导致在所述被测设备DUT上进行的多个测试的自动化过程的长时间中断，使得有必要更换所述支撑结构22。

根据本发明的安全系统3包括多个切换设备34，每个切换设备34能够选择性地中断相应针N中的电流流动，与包含带旁路电路的限流系统的解决方案相比允许到被测设备DUT的电流被快速、具体是更快地熄灭。

根据本发明的安全系统3，包括多个切换设备34，能够确保被测设备DUT、针式探针卡2和支撑结构22的高水平安全性，同时仍然允许执行高电压和高电流测试以评估和/或验证被测设备DUT的动态参数，即使所述被测设备采用SiC、Si和/或GaN技术制造。通过实施包括具有旁路电路的限流系统的解决方案将无法实现该结果。

根据本发明的安全系统3允许测试被中断并且允许到针式探针卡2的电流被完全阻断，即使在单个针N中电流超过预定阈值。例如，它使得有可能即使所有针N上的电流总和不超过安全阈值，也可以防止在每个单独的针中流动的电流超过安全阈值。

根据本发明的安全系统3允许对每个单独的针N进行检查，从而验证其与被测设备DUT的正确接触。

根据本发明的安全系统3可以被实施和设计用于对各种功率半导体电子设备执行的不同类型的测试，例如IGBT、MOSFET和FRD，优选地在SiC、Si和/或GaN技术中。

本专利申请中未描述或图示的替代实施例，只要从本专利申请的内容中显而易见，均应视为在本发明的保护范围内。

参考标号：

测试机1虚拟测试卡14旁路测试卡16针式探针卡2支撑结构22移动系统220安全系统 3控制单元 32处理单元321电流计 323切换设备 34阻抗适配器 35被测设备DUT负载L

针N。

Claims (13)

1.一种安全系统(3)，用于测试机(1)的针式探针卡(2)以对功率半导体电子设备进行高电压和高电流测试，例如IGBT、MOSFET 5和/或FRD；

所述针式探针卡(2)包括多个针(N)，所述多个针(N)适配于被放置成与被测设备(DUT)接触，每个针(N)适于允许电流流动；

所述安全系统(3)包括：

-控制单元(32)，能够确定每个针(N)中流动的所述电流；

-多个切换设备(34)，适配于选择性地中断在所述针(N)中流动的所述电流；

至少一个所述切换设备(34)与所述针式探针卡(2)的每个针(N)相关联；

所述控制单元(32)适配于驱动每个单独的所述切换设备(34)以便选择性地中断相应所述针(N)中的所述电流流动。

2.根据权利要求1所述的安全系统(3)，其中，所述控制单元(32)依次包括：

-至少一个处理单元(321)；

-多个电流计(323)；

至少一个所述电流计(323)与所述针式探针卡(2)的每个针(N)相关联；

由每个电流计(323)测量的电流被发送到所述至少一个处理单元(321)和/或由所述至少一个处理单元(321)接收。

3.根据前述权利要求中任一项所述的安全系统(3)，其中，所述控制单元(32)被布置成基于在电流测量的时刻由多个电流计(323)测量的电流来确定平均电流值；

其中，所述控制单元(32)被布置为通过驱动所述切换设备(34)，在至少一个电流计(323)测量的电流大于或小于所述平均电流值达至少一个预定的电流偏差阈值时，中断流动通过所述多个针(N)的所述电流。

4.根据前述权利要求中任一项所述的安全系统(3)，所述安全系统包括多个电压表，所述多个电压表被布置成测量布置在所述被测设备(DUT)中的预定电连接端子处的相应电压值；

其中，所述控制单元(32)被布置为基于在电压测量的时刻由所述多个电压表测量的所述电压值来确定平均电压值；

其中，所述控制单元(32)被布置为通过驱动所述切换设备(34)，在至少一个电压表(323)测量的电压值大于或小于所述平均电压值达至少一个预定的电压偏差阈值时，中断流动通过所述多个针(N)的所述电流。

5.根据前述权利要求中任一项所述的安全系统(3)，其中，所述控制单元(32)能连接到虚拟测试卡(14)和/或旁路测试卡(16)，用于在执行测试期间和发生故障时保护被测设备(DUT)的目的。

6.根据前述权利要求中任一项所述的安全系统(3)，其中，所述控制单元(32)与支撑结构(22)的移动系统(220)相接；

所述控制单元(32)适配于有助于驱动所述移动系统(220)用于适当地移动所述支撑结构(22)的目的，确保所述针式探针卡(2)的所有针(N)与单个被测设备(DUT)接触。

7.根据前述权利要求中任一项所述的安全系统(3)，其中，所述安全系统(3)被设计为用于所述测试机(1)的所述针式探针卡(2)一次运行一个单个被测设备(DUT)，以便执行旨在评估和/或验证所述被测设备(DUT)的静态参数和/或动态参数的所述高电压和高电流测试。

8.根据前述权利要求中任一项所述的安全系统(3)，其中，所述安全系统(3)被设计成一次运行一个被测设备(DUT)，所述被测设备被放置在适配于容纳单个被测设备(DUT)的支撑物上，或者当所述被测设备(DUT)仍被并入在半导体材料的晶片中时，被设计成一次运行一个被测设备(DUT)。

9.根据权利要求1或7所述的安全系统(3)，所述安全系统包括阻抗适配器(35)，所述阻抗适配器(35)适配于在对所述被测设备(DUT)执行测试期间减少寄生电感。

10.根据前述权利要求中的任一项所述的安全系统(3)，其中，所述多个切换设备(34)中的切换设备是功率半导体设备。

11.一种包括针式探针卡(2)和安全系统(3)的组件，其中，所述安全系统(3)是根据前述权利要求中任一项所述的安全系统。

12.一种测试机(1)，用于功率半导体电子设备的高电压和高电流测试，例如IGBT、MOSFET和/或FRD；

针式探针卡(2)能连接于所述测试机(1)，以便一次对一个被测设备(DUT)执行所述高电压和高电流测试；

所述测试机(1)包括适配于容纳一个或多个所述被测设备(DUT)的支撑结构(22)；

所述支撑结构(22)又包括移动系统(220)，所述移动系统适配于移动一个或多个所述被测设备(DUT)，以便适当地一次将一个所述被测设备(DUT)放置成与包括在所述针式探针卡(2)中的多个针(N)接触；

所述测试机(1)的特征在于，根据权利要求1至10中任一项所述的安全系统(3)以电子方式置于所述测试机(1)和所述针式探针卡(2)之间。

13.一种用于验证被测设备(DUT)与测试机(1)中的针式探针卡(2)中的针(N)正确接触的方法，所述方法包括以下步骤：

-提供包括支撑结构(22)的测试机(1)，所述支撑结构适配于通过移动系统(220)移动至少一个被测设备(DUT)；

-提供所述针式探针卡(2)；

-提供根据权利要求1至10中任一项所述的安全系统(3)；

-将所述移动系统(220)与所述安全系统(3)相接；

-向所述安全系统(3)发送检查开始信号；

-验证进行所述检查的可能性；

-将由所述安全系统(3)发出的运动开始信号发送到所述支撑结构(22)的所述移动系统(220)；

-开始所述支撑结构(22)的运动，从而使所述被测设备(DUT)靠近所述针式探针卡(2)的所述针(N)；

-在每个针(N)中验证电流流向所述被测设备(DUT)；

-继续所述支撑结构(22)的运动，直到所述电流能够流过所述针式探针卡(2)中包含的所有针(N)；

-向所述测试机(1)发送信号，指示所述针式探针卡(2)已准备好安全地开始对所述被测设备(DUT)进行测试。

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