CN116953466A - 半导体器件环境可靠性测试方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种半导体器件环境可靠性测试方法和系统，涉及测试技术领域，所述方法包括：将场效应管划分为多个测试批次；将测试组中的场效应管放置于多种测试环境中；将对照组中的场效应管放置于对照环境中；为相同测试批次的场效应管的栅极施加相同的栅极电压，并分别为各个场效应管的漏极施加多种漏极电压，获得漏极电流；根据测试环境的变化频率和变化幅度、漏极电压和漏极电流，获得场效应管的可靠性评分；根据场效应管的可靠性评分，确定环境可靠性。根据本发明，可使测试环境的温度和湿度中的至少一种发生变化，从而测试场效应管在多种变化频率和变化幅度的变化环境中的可靠性，为场效应管的应用场景的设置提供数据基础。

Description

半导体器件环境可靠性测试方法和系统

技术领域

本发明涉及测试技术领域，尤其涉及一种半导体器件环境可靠性测试方法和系统。

背景技术

半导体器件在工作时，可能受到环境的影响，例如，半导体器件可能被设置在环境状况变化较快的环境中，例如，设置在飞行器中，而飞行器由于飞行高度变化较快，且飞行速度较快，可能迅速经历多种环境，例如，高温环境、低温环境、湿润环境等。而相关技术中，对于半导体器件的测试工作，主要测试半导体器件的耐高温性能等在恒定的恶劣环境下的性能，而未对环境状况变化较快的情况下的可靠性进行测试，从而难以确定半导体器件在这种情况下的可靠性。

发明内容

本发明提供一种半导体器件环境可靠性测试方法和系统，能够解决难以确定半导体器件在环境状况变化较快的情况下难以测试可靠性的技术问题。

根据本发明的第一方面，提供一种半导体器件环境可靠性测试方法,包括：

将多个同型号的待测试的场效应管划分为多个测试批次，其中，每个测试批次的场效应管包括测试组和对照组，所述测试组和所述对照组中均包括多个场效应管；

将多个测试批次的测试组中的场效应管分别放置于多种测试环境中，其中，所述测试环境为温度和湿度中的至少一种按照设定的变化频率和变化幅度变化的环境；

将多个测试批次的对照组中的场效应管放置于对照环境中，其中，所述对照环境为温度和湿度均恒定，且温度和湿度均处于预设范围内的环境；

为相同测试批次的场效应管的栅极施加相同的栅极电压，并分别为各个场效应管的漏极施加多种漏极电压，获得与所述漏极电压对应的漏极电流；

根据所述测试环境的变化频率和变化幅度，以及各个场效应管的漏极电压和漏极电流，获得各个测试批次的场效应管对于所述测试环境的可靠性评分；

根据各个测试批次的场效应管对于所述测试环境的可靠性评分，确定所述待测试的场效应管的环境可靠性。

根据本发明的第二方面，提供一种半导体器件环境可靠性测试系统，包括：

划分模块，用于将多个同型号的待测试的场效应管划分为多个测试批次，其中，每个测试批次的场效应管包括测试组和对照组，所述测试组和所述对照组中均包括多个场效应管；

测试环境模块，用于将多个测试批次的测试组中的场效应管分别放置于多种测试环境中，其中，所述测试环境为温度和湿度中的至少一种按照设定的变化频率和变化幅度变化的环境；

对照环境模块，用于将多个测试批次的对照组中的场效应管放置于对照环境中，其中，所述对照环境为温度和湿度均恒定，且温度和湿度均处于预设范围内的环境；

施加模块，用于为相同测试批次的场效应管的栅极施加相同的栅极电压，并分别为各个场效应管的漏极施加多种漏极电压，获得与所述漏极电压对应的漏极电流；

评分模块，用于根据所述测试环境的变化频率和变化幅度，以及各个场效应管的漏极电压和漏极电流，获得各个测试批次的场效应管对于所述测试环境的可靠性评分；

可靠性模块，用于根据各个测试批次的场效应管对于所述测试环境的可靠性评分，确定所述待测试的场效应管的环境可靠性。

技术效果：根据本发明，可将多个测试组的场效应管分别放置于多种测试环境，并使测试环境的温度和湿度中的至少一种发生变化，从而测试场效应管在多种变化频率和变化幅度的变化环境中的可靠性，为场效应管的应用场景的设置提供数据基础。在确定场效应管对于第一个类型的测试环境的可靠性评分时，可基于温度变化幅度和温度变化频率与场效应管的性能偏差的关系，设置待拟合系数，并通过各个分组的温度变化幅度、温度变化频率和测试关系函数进行求解，并使可靠性评分与场效应管出现性能偏差的几率反相关，且可反映可靠性评分与温度变化幅度和温度变化频率之间的关系，提升可靠性评分的准确性。在确定场效应管对于第二个类型的测试环境的可靠性评分时，可基于湿度变化幅度和湿度变化频率与场效应管的性能偏差的关系，设置待拟合系数，并通过各个分组的湿度变化幅度、湿度变化频率和测试关系函数进行求解，并使可靠性评分与场效应管出现性能偏差的几率反相关，且可反映可靠性评分与湿度变化幅度和湿度变化频率之间的关系，提升可靠性评分的准确性。在确定场效应管对于第三个类型的测试环境的可靠性评分时，可基于湿度变化幅度、湿度变化频率、温度变化幅度和温度变化频率与场效应管的性能偏差的关系，设置待拟合系数，并通过各个分组的温度变化幅度、温度变化频率、湿度变化幅度、湿度变化频率和测试关系函数进行求解，并使可靠性评分与场效应管出现性能偏差的几率反相关，且可反映可靠性评分与温度变化幅度、温度变化频率、湿度变化幅度和湿度变化频率之间的关系，提升可靠性评分的准确性。在确定三种可靠性评分的权值系数时，可通过每种测试环境的环境变化总量在所述环境变化总量的总和中的占比来确定每种测试环境的权值系数，且为使环境变化总量不等于0，可使用条件函数将等于0的环境变化量设置为1，从而提升环境变化总量的准确性，并提升权值系数的客观性。

附图说明

图1示例性地示出根据本发明实施例的半导体器件环境可靠性测试方法的流程示意图；

图2示例性地示出根据本发明实施例的半导体器件环境可靠性测试系统的框图。

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，所描述的实施例仅仅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，本领域普通技术人员在没有做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。

下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

图1示例性地示出根据本发明实施例的半导体器件环境可靠性测试方法的流程示意图，所述方法包括：

步骤S101，将多个同型号的待测试的场效应管划分为多个测试批次，其中，每个测试批次的场效应管包括测试组和对照组，所述测试组和所述对照组中均包括多个场效应管；

步骤S102，将多个测试批次的测试组中的场效应管分别放置于多种测试环境中，其中，所述测试环境为温度和湿度中的至少一种按照设定的变化频率和变化幅度变化的环境；

步骤S103，将多个测试批次的对照组中的场效应管放置于对照环境中，其中，所述对照环境为温度和湿度均恒定，且温度和湿度均处于预设范围内的环境；

步骤S104，为相同测试批次的场效应管的栅极施加相同的栅极电压，并分别为各个场效应管的漏极施加多种漏极电压，获得与所述漏极电压对应的漏极电流；

步骤S105，根据所述测试环境的变化频率和变化幅度，以及各个场效应管的漏极电压和漏极电流，获得各个测试批次的场效应管对于所述测试环境的可靠性评分；

步骤S106，根据各个测试批次的场效应管对于所述测试环境的可靠性评分，确定所述待测试的场效应管的环境可靠性。

根据本发明的实施例的半导体器件环境可靠性测试方法，可将多个测试组的场效应管分别放置于多种测试环境，并使测试环境的温度和湿度中的至少一种发生变化，从而测试场效应管在多种变化频率和变化幅度的变化环境中的可靠性，为场效应管的应用场景的设置提供数据基础。

根据本发明的一个实施例，在步骤S101中，可从场效应管的成品库中筛选一部分作为待测试的场效应管，从而通过待测试的场效应管的性能来代表成品库中场效应管的性能。可将待测试的场效应管分为多个测试批次，例如，可将待测试的场效应管平均分为多个测试批次。在每个测试批次中，还可将场效应管划分为测试组和对照组，例如，可将每个测试批次的场效应管平均分为两组，其中一组作为测试组，另一组作为对照组。本发明对测试批次、测试组和对照组的划分方式不做限制。

根据本发明的一个实施例，在步骤S102中，可将多个测试批次的测试组中的场效应管分别放置于多种测试环境中，测试环境中的温度和湿度中的至少一种可按照设定的变化频率和变化幅度变化。例如，将第一个测试批次的测试组的场效应管放置于温度可按照设定的变化频率和变化幅度变化的测试环境中，将第二个测试批次的测试组的场效应管放置于湿度可按照设定的变化频率和变化幅度变化的测试环境中，将第三个测试批次的测试组的场效应管放置于温度和湿度均可按照设定的变化频率和变化幅度变化的测试环境中。

根据本发明的一个实施例，在步骤S103中，对照环境为温度和湿度均恒定的环境，且温度和湿度均处于预设范围内，例如，第一个测试批次的对照组所处的对照环境中温度为20摄氏度，第二个测试批次的对照组所处的对照环境中温度为21摄氏度，第三个测试批次的对照组所处的对照环境中温度为22摄氏度，三个对照组所处的测试环境的温度恒定，温度的预设范围为18摄氏度至23摄氏度，因此，三个对照组所处的测试环境的温度均处于预设范围内。

根据本发明的一个实施例，在步骤S104中，在各个批次的测试组在测试环境中放置一段时间后，可测试其在测试环境中的可靠性。可为相同批次的对照组和测试组的场效应管施加相同的栅极电压，使得场效应管的源极和漏极导通，并分别为每个场效应管施加多种漏极电压，进而测量各个场效应管在多种漏极电压下的漏极电流。

根据本发明的一个实施例，在步骤S105中，可基于一个测试批次中的对照组和测试组中的场效应管，在相同漏极电压下的漏极电流的对比，来确定该测试批次的场效应管对于所述测试环境的可靠性评分。

根据本发明的一个实施例，步骤S105可包括：根据对照组中多个场效应管的漏极电压和漏极电流，获取对照组中各个场效应管的漏极电压和漏极电流之间的第一关系函数；根据对照组中多个场效应管对应的第一关系函数，确定参考关系函数；将所述测试组中的多个场效应管划分为多个分组，其中，每个分组的场效应管所处的测试环境的温度和湿度中的至少一种的变化频率或变化幅度不同；根据每个分组中场效应管的漏极电压和漏极电流，获取每个分组中场效应管的漏极电压和漏极电流之间的第二关系函数；根据所述第二关系函数，确定每个分组的测试关系函数；根据所述参考关系函数、所述测试关系函数、每个分组的场效应管所处的测试环境的温度和湿度中的至少一种的变化频率或变化幅度、以及测试环境的类型，确定场效应管对于所述测试环境的可靠性评分。

根据本发明的一个实施例，可将对照组中每个场效应管的漏极电压和漏极电流进行拟合，从而确定各个场效应管的漏极电压和漏极电流之间的第一关系函数。可将多个场效应管的第一关系函数进行平均，可获得所述参考关系函数。

根据本发明的一个实施例，测试组中的场效应管可划分为多个分组，每个分组的环境变化的频率或幅度不同，例如，在第一个测试批次的测试组中，多个分组所处的测试环境的温度变化频率或温度变化幅度不同；在第二个测试批次的测试组中，多个分组所处的测试环境的湿度变化频率或湿度变化幅度不同；在第三个测试批次的测试组中，多个分组所处的测试环境的湿度变化频率或湿度变化幅度不同，且温度变化频率或温度变化幅度也不同。

根据本发明的一个实施例，可将分组中的各个场效应管的漏极电压和漏极电流进行拟合，获得漏极电压和漏极电流之间的第二关系函数，进而将第二关系函数进行平均，可获得该分组的测试关系函数。进一步地，可对每个分组中的场效应管的漏极电流和漏极电压执行上述处理，获得每个分组的测试关系函数。

根据本发明的一个实施例，可基于以上获得的单个测试批次的参考关系函数和测试函数关系，以及所述变化频率或变化幅度，来确定该测试批次对于其所处的类型的测试环境的可靠性评分。

根据本发明的一个实施例，所述测试环境的类型包括温度变化的测试环境，所述变化频率包括温度变化频率，所述变化幅度包括温度变化幅度，其中，根据所述参考关系函数、所述测试关系函数、每个分组的场效应管所处的测试环境的温度和湿度中的至少一种的变化频率或变化幅度、以及测试环境的类型，确定场效应管对于所述测试环境的可靠性评分，包括：根据公式（1），确定温度变化幅度和温度变化频率，与所述参考关系函数和所述测试关系函数之间的第一拟合关系，

（1）

其中，为第i个测试批次中测试组的第j个分组的温度变化幅度，为 第i个测试批次中测试组的第j个分组的温度变化频率，为第i个测试批次中对 照组的参考关系函数，为第i个测试批次中测试组的第j个分组的测试关系 函数，为漏极电压的最大值，为漏极电压的最小值，U为参考关系函数和 测试函数关系的自变量，和为待拟合系数，i和j均为正整数；根据多个分组的温度变化 幅度、温度变化频率、测试关系函数和参考关系函数，以及所述第一拟合关系，对所述待拟 合系数进行求解，获得所述待拟合系数的求解值；根据公式（2），确定场效应管对于第i种测 试环境的可靠性评分，

（2）

其中，为的求解值，为的求解值。

根据本发明的一个实施例，公式（1）的右侧为第i个测试批次中对照组的参考关系 函数与第i个测试批次中测试组的第j个分组的测试关系函数的偏差的积分值，即为上述两 个函数在漏极电压的变化范围内的累积的偏差。公式（1）的左侧为待拟合项，其中，测试环 境成周期性变化，且单个周期内的环境状况变化量即为所述温度变化幅度，单个周期内的 环境变化量越大，场效应管的所应对的环境状况相对于对照组的变化越大，则出现性能偏 差的几率越大，针对温度变化幅度，可设置乘积形式的待拟合系数。并且，测试环境成周 期性变化，该周期性变化的频率即为所述温度变化频率，可表示单位时间内场效应管的所 应对的环境状况相对于对照组的变化次数，单位时间内变化次数越多，场效应管所经历的 环境变化量越大，则出现性能偏差的几率越大，可设置指数形式的待拟合系数。

根据本发明的一个实施例，可将多个分组的温度变化频率、温度变化幅度和测试关系函数代入公式（1），从而对待拟合系数进行求解，以获得待拟合系数的求解值。

根据本发明的一个实施例，如上所述，以上两个待拟合系数与场效应管出现性能偏差的几率正相关，在获得上述两个待拟合系数的求解值后，在求解可靠性评分时，使用公式（2），可将上述两个待拟合系数的求解值设置于分母上，且将乘积形式的待拟合系数的求解值作为分母的底数，并将指数形式的待拟合系数作为分母的指数，获得所述可靠性评分，使得可靠性评分与场效应管出现性能偏差的几率反相关，且可反映可靠性评分与温度变化幅度和温度变化频率之间的关系。

通过这种方式，可基于温度变化幅度和温度变化频率与场效应管的性能偏差的关系，设置待拟合系数，并通过各个分组的温度变化幅度、温度变化频率和测试关系函数进行求解，并使可靠性评分与场效应管出现性能偏差的几率反相关，且可反映可靠性评分与温度变化幅度和温度变化频率之间的关系，提升可靠性评分的准确性。

根据本发明的一个实施例，所述测试环境的类型包括湿度变化的测试环境，所述变化频率包括湿度变化频率，所述变化幅度包括湿度变化幅度，其中，根据所述参考关系函数、所述测试关系函数、每个分组的场效应管所处的测试环境的温度和湿度中的至少一种的变化频率或变化幅度、以及测试环境的类型，确定场效应管对于所述测试环境的可靠性评分，包括：根据公式（3），确定湿度变化幅度和湿度变化频率，与所述参考关系函数和所述测试关系函数之间的第二拟合关系，

（3）

其中，为第k个测试批次中测试组的第s个分组的湿度变化幅度，为第k个测试批次中测试组的第s个分组的湿度变化频率，为第k个 测试批次中对照组的参考关系函数，为第k个测试批次中测试组的第s个分 组的测试关系函数，为漏极电压的最大值，为漏极电压的最小值，U为参 考关系函数和测试函数关系的自变量，和为待拟合系数，k和s均为正整数；根据多个分 组的湿度变化幅度、湿度变化频率、测试关系函数和参考关系函数，以及所述第二拟合关 系，对所述待拟合系数进行求解，获得所述待拟合系数的求解值；根据公式（4），确定场效应 管对于第k种测试环境的可靠性评分，

（4）

其中，为的求解值，为的求解值。

根据本发明的一个实施例，公式（3）的右侧为第k个测试批次中对照组的参考关系 函数与第k个测试批次中测试组的第s个分组的测试关系函数的偏差的积分值，即为上述两 个函数在漏极电压的变化范围内的累积的偏差。公式（3）的左侧为待拟合项，其中，测试环 境成周期性变化，且单个周期内的环境状况变化量即为所述湿度变化幅度，单个周期内的 环境变化量越大，场效应管的所应对的环境状况相对于对照组的变化越大，则出现性能偏 差的几率越大，针对湿度变化幅度，可设置乘积形式的待拟合系数。并且，测试环境成周 期性变化，该周期性变化的频率即为所述湿度变化频率，可表示单位时间内场效应管的所 应对的环境状况相对于对照组的变化次数，单位时间内变化次数越多，场效应管所经历的 环境变化量越大，则出现性能偏差的几率越大，可设置指数形式的待拟合系数。

根据本发明的一个实施例，可将多个分组的湿度变化频率、湿度变化幅度和测试关系函数代入公式（3），从而对待拟合系数进行求解，以获得待拟合系数的求解值。

根据本发明的一个实施例，如上所述，以上两个待拟合系数与场效应管出现性能偏差的几率正相关，在获得上述两个待拟合系数的求解值后，在求解可靠性评分时，使用公式（4），可将上述两个待拟合系数的求解值设置于分母上，且将乘积形式的待拟合系数的求解值作为分母的底数，并将指数形式的待拟合系数作为分母的指数，获得所述可靠性评分，使得可靠性评分与场效应管出现性能偏差的几率反相关，且可反映可靠性评分与湿度变化幅度和湿度变化频率之间的关系。

通过这种方式，可基于湿度变化幅度和湿度变化频率与场效应管的性能偏差的关系，设置待拟合系数，并通过各个分组的湿度变化幅度、湿度变化频率和测试关系函数进行求解，并使可靠性评分与场效应管出现性能偏差的几率反相关，且可反映可靠性评分与湿度变化幅度和湿度变化频率之间的关系，提升可靠性评分的准确性。

根据本发明的一个实施例，所述测试环境的类型包括温度和湿度均发生变化的测试环境，所述变化频率包括湿度变化频率和温度变化频率，所述变化幅度为温度变化幅度和湿度变化幅度，其中，根据所述参考关系函数、所述测试关系函数、每个分组的场效应管所处的测试环境的温度和湿度中的至少一种的变化频率或变化幅度、以及测试环境的类型，确定场效应管对于所述测试环境的可靠性评分，包括：根据公式（5），确定湿度变化幅度和湿度变化频率，与所述参考关系函数和所述测试关系函数之间的第三拟合关系，

（5）

其中，为第x个测试批次中测试组的第y个分组的温度变化幅度， 为第x个测试批次中测试组的第y个分组的湿度变化幅度，为第x个测试批次中测 试组的第y个分组的温度变化频率，为第x个测试批次中测试组的第y个分组的 湿度变化频率，为第x个测试批次中对照组的参考关系函数，为 第x个测试批次中测试组的第y个分组的测试关系函数，为漏极电压的最大值，为漏极电压的最小值，U为参考关系函数和测试函数关系的自变量，、和为 待拟合系数，x和y均为正整数；根据多个分组的湿度变化幅度、湿度变化频率、温度变化幅 度、温度变化频率、测试关系函数和参考关系函数，以及所述第三拟合关系，对所述待拟合 系数进行求解，获得所述待拟合系数的求解值；根据公式（6），确定场效应管对于第x种测试 环境的可靠性评分，

（6）

其中，为的求解值，为的求解值，为的求解值。

根据本发明的一个实施例，基于与以上相同的理由，为湿度变化幅度和温度变化 幅度设置乘积形式的待拟合系数，并为温度变化频率设置指数形式的待拟合系数，为湿 度变化频率设置指数形式的待拟合系数。进一步地，可将多个分组的温度变化频率、湿度 变化频率、温度变化幅度、湿度变化幅度和测试关系函数代入公式（5），从而对待拟合系数 进行求解，以获得待拟合系数的求解值。并将乘积形式的待拟合系数的求解值作为分母的 底数，并将指数形式的待拟合系数作为分母的指数，得到公式（6）求解的可靠性评分。使得 可靠性评分与场效应管出现性能偏差的几率反相关，且可反映可靠性评分与湿度变化幅 度、湿度变化频率、温度变化幅度和温度变化频率之间的关系。

通过这种方式，可基于湿度变化幅度、湿度变化频率、温度变化幅度和温度变化频率与场效应管的性能偏差的关系，设置待拟合系数，并通过各个分组的温度变化幅度、温度变化频率、湿度变化幅度、湿度变化频率和测试关系函数进行求解，并使可靠性评分与场效应管出现性能偏差的几率反相关，且可反映可靠性评分与温度变化幅度、温度变化频率、湿度变化幅度和湿度变化频率之间的关系，提升可靠性评分的准确性。

根据本发明的一个实施例，以上可获得三个测试批次的场效应管分别对于三个类型的测试环境的可靠性评分，在步骤S106中，可确定待测试的场效应管的整体的环境可靠性。

根据本发明的一个实施例，步骤S106可包括：确定每个测试批次的测试组的各个分组的效应管所处的测试环境的温度和湿度中的至少一种的变化频率和变化幅度；根据所述变化频率和所述变化幅度，确定每种测试环境的权重系数；根据所述权重系数，对所述场效应管对于所述测试环境的可靠性评分进行加权求和，确定所述待测试的场效应管的环境可靠性。

根据本发明的一个实施例，可获取第一个类型的测试环境的各个分组的温度变化幅度和温度变化频率，获取第二个类型的测试环境的各个分组的湿度变化幅度和湿度变化频率，并获取第三个类型的测试环境的各个分组的温度变化幅度、温度变化频率、湿度变化幅度和湿度变化频率。

根据本发明的一个实施例，根据所述变化频率和所述变化幅度，确定每种测试环 境的权重系数，包括：根据公式（7）确定第i种测试环境的权重系数，

（7）

其中，为第i个测试批次中第j个分组的温度变化幅度，为第i个测试 批次中第j个分组的温度变化频率，为第i个测试批次中第j个分组的湿度变化幅度，为第i个测试批次中第j个分组的湿度变化频率，为第i个测试批次中对照组的分组 数量，N为测试批次的数量，i，j，和N均为正整数，为 条件函数，表示在的情况下，函数值为，否则，函数值为1，为条件函数，表示在 的情况下，函数值为，否则，函数值为1。

根据本发明的一个实施例，在公式（7）中，分子部分为第i个类型的测试环境中单 位时间内的环境变化量进行累加的结果，即，环境变化总量。可使用表示 单位时间内的温度变化量的累积结果，使用表示单位时间内的湿度变 化量的累积结果，并在两个累积结果不为0的情况下，将两个累积结果相乘，得到环境变化 总量，如果以上两个累积结果中存在等于0的结果，则通过条件函数使该等于0的累积结果 对应的条件函数值等于1，从而使得环境变化总量不为0。

根据本发明的一个实施例，在公式（7）中，分母部分为各个类型的环境变化总量的总和，因此，公式（7）计算的每种测试环境的权值系数为每种测试环境的环境变化总量在所述环境变化总量的总和中的占比。

通过这种方式，可通过每种测试环境的环境变化总量在所述环境变化总量的总和中的占比来确定每种测试环境的权值系数，且为使环境变化总量不等于0，可使用条件函数将等于0的环境变化量设置为1，从而提升环境变化总量的准确性，并提升权值系数的客观性。

根据本发明的一个实施例，通过以上求解的权重系数，对以上获得的场效应管对于三种类型的测试环境的可靠性评分进行加权求和，可获得待测试的场效应管的整体的可靠性评分，该可靠性评分可用于代表这些待测试的场效应管的环境可靠性，环境可靠性越高，表示待测试的场效应管在迅速变化的环境中越能够保持稳定性，即，越不容易出现性能偏差，反之，环境可靠性越低，表示待测试的场效应管在迅速变化的环境中越不能保持稳定性，即，越容易出现性能偏差。

根据本发明的实施例的半导体器件环境可靠性测试方法，可将多个测试组的场效应管分别放置于多种测试环境，并使测试环境的温度和湿度中的至少一种发生变化，从而测试场效应管在多种变化频率和变化幅度的变化环境中的可靠性，为场效应管的应用场景的设置提供数据基础。在确定场效应管对于第一个类型的测试环境的可靠性评分时，可基于温度变化幅度和温度变化频率与场效应管的性能偏差的关系，设置待拟合系数，并通过各个分组的温度变化幅度、温度变化频率和测试关系函数进行求解，并使可靠性评分与场效应管出现性能偏差的几率反相关，且可反映可靠性评分与温度变化幅度和温度变化频率之间的关系，提升可靠性评分的准确性。在确定场效应管对于第二个类型的测试环境的可靠性评分时，可基于湿度变化幅度和湿度变化频率与场效应管的性能偏差的关系，设置待拟合系数，并通过各个分组的湿度变化幅度、湿度变化频率和测试关系函数进行求解，并使可靠性评分与场效应管出现性能偏差的几率反相关，且可反映可靠性评分与湿度变化幅度和湿度变化频率之间的关系，提升可靠性评分的准确性。在确定场效应管对于第三个类型的测试环境的可靠性评分时，可基于湿度变化幅度、湿度变化频率、温度变化幅度和温度变化频率与场效应管的性能偏差的关系，设置待拟合系数，并通过各个分组的温度变化幅度、温度变化频率、湿度变化幅度、湿度变化频率和测试关系函数进行求解，并使可靠性评分与场效应管出现性能偏差的几率反相关，且可反映可靠性评分与温度变化幅度、温度变化频率、湿度变化幅度和湿度变化频率之间的关系，提升可靠性评分的准确性。在确定三种可靠性评分的权值系数时，可通过每种测试环境的环境变化总量在所述环境变化总量的总和中的占比来确定每种测试环境的权值系数，且为使环境变化总量不等于0，可使用条件函数将等于0的环境变化量设置为1，从而提升环境变化总量的准确性，并提升权值系数的客观性。

图2示例性地示出根据本发明实施例的半导体器件环境可靠性测试系统的框图，所述系统包括：

划分模块，用于将多个同型号的待测试的场效应管划分为多个测试批次，其中，每个测试批次的场效应管包括测试组和对照组，所述测试组和所述对照组中均包括多个场效应管；

测试环境模块，用于将多个测试批次的测试组中的场效应管分别放置于多种测试环境中，其中，所述测试环境为温度和湿度中的至少一种按照设定的变化频率和变化幅度变化的环境；

对照环境模块，用于将多个测试批次的对照组中的场效应管放置于对照环境中，其中，所述对照环境为温度和湿度均恒定，且温度和湿度均处于预设范围内的环境；

施加模块，用于为相同测试批次的场效应管的栅极施加相同的栅极电压，并分别为各个场效应管的漏极施加多种漏极电压，获得与所述漏极电压对应的漏极电流；

评分模块，用于根据所述测试环境的变化频率和变化幅度，以及各个场效应管的漏极电压和漏极电流，获得各个测试批次的场效应管对于所述测试环境的可靠性评分；

可靠性模块，用于根据各个测试批次的场效应管对于所述测试环境的可靠性评分，确定所述待测试的场效应管的环境可靠性。

本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本发明的实施方式可以有任何变形或修改。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种半导体器件环境可靠性测试方法，其特征在于，包括：

将多个同型号的待测试的场效应管划分为多个测试批次，其中，每个测试批次的场效应管包括测试组和对照组，所述测试组和所述对照组中均包括多个场效应管；

将多个测试批次的测试组中的场效应管分别放置于多种测试环境中，其中，所述测试环境为温度和湿度中的至少一种按照设定的变化频率和变化幅度变化的环境；

将多个测试批次的对照组中的场效应管放置于对照环境中，其中，所述对照环境为温度和湿度均恒定，且温度和湿度均处于预设范围内的环境；

为相同测试批次的场效应管的栅极施加相同的栅极电压，并分别为各个场效应管的漏极施加多种漏极电压，获得与所述漏极电压对应的漏极电流；

根据所述测试环境的变化频率和变化幅度，以及各个场效应管的漏极电压和漏极电流，获得各个测试批次的场效应管对于所述测试环境的可靠性评分；

根据各个测试批次的场效应管对于所述测试环境的可靠性评分，确定所述待测试的场效应管的环境可靠性。

2.根据权利要求1所述的半导体器件环境可靠性测试方法，其特征在于，根据所述测试环境的变化频率和变化幅度，以及各个场效应管的漏极电压和漏极电流，获得各个测试批次的场效应管对于所述测试环境的可靠性评分，包括：

根据对照组中多个场效应管的漏极电压和漏极电流，获取对照组中各个场效应管的漏极电压和漏极电流之间的第一关系函数；

根据对照组中多个场效应管对应的第一关系函数，确定参考关系函数；

将所述测试组中的多个场效应管划分为多个分组，其中，每个分组的场效应管所处的测试环境的温度和湿度中的至少一种的变化频率或变化幅度不同；

根据每个分组中场效应管的漏极电压和漏极电流，获取每个分组中场效应管的漏极电压和漏极电流之间的第二关系函数；

根据所述第二关系函数，确定每个分组的测试关系函数；

根据所述参考关系函数、所述测试关系函数、每个分组的场效应管所处的测试环境的温度和湿度中的至少一种的变化频率或变化幅度、以及测试环境的类型，确定场效应管对于所述测试环境的可靠性评分。

3.根据权利要求2所述的半导体器件环境可靠性测试方法，其特征在于，所述测试环境的类型包括温度变化的测试环境，所述变化频率包括温度变化频率，所述变化幅度包括温度变化幅度，

其中，根据所述参考关系函数、所述测试关系函数、每个分组的场效应管所处的测试环境的温度和湿度中的至少一种的变化频率或变化幅度、以及测试环境的类型，确定场效应管对于所述测试环境的可靠性评分，包括：

根据公式

，

确定温度变化幅度和温度变化频率，与所述参考关系函数和所述测试关系函数之间的第一拟合关系，其中，为第i个测试批次中测试组的第j个分组的温度变化幅度，

为第i个测试批次中测试组的第j个分组的温度变化频率，/>为第i个测试批次中对照组的参考关系函数，

为第i个测试批次中测试组的第j个分组的测试关系函数，

为漏极电压的最大值，/>为漏极电压的最小值，U为参考关系函数和测试函数关系的自变量，/>和/>为待拟合系数，i和j均为正整数；

根据多个分组的温度变化幅度、温度变化频率、测试关系函数和参考关系函数，以及所述第一拟合关系，对所述待拟合系数进行求解，获得所述待拟合系数的求解值；

根据公式

，确定场效应管对于第i种测试环境的可靠性评分/>，其中，/>为/>的求解值，/>为/>的求解值。

4.根据权利要求2所述的半导体器件环境可靠性测试方法，其特征在于，所述测试环境的类型包括湿度变化的测试环境，所述变化频率包括湿度变化频率，所述变化幅度包括湿度变化幅度，

其中，根据所述参考关系函数、所述测试关系函数、每个分组的场效应管所处的测试环境的温度和湿度中的至少一种的变化频率或变化幅度、以及测试环境的类型，确定场效应管对于所述测试环境的可靠性评分，包括：

根据公式

，

确定湿度变化幅度和湿度变化频率，与所述参考关系函数和所述测试关系函数之间的第二拟合关系，其中，为第k个测试批次中测试组的第s个分组的湿度变化幅度，

为第k个测试批次中测试组的第s个分组的湿度变化频率，/>为第k个测试批次中对照组的参考关系函数，

为第k个测试批次中测试组的第s个分组的测试关系函数，/>为漏极电压的最大值，/>为漏极电压的最小值，

U为参考关系函数和测试函数关系的自变量，和/>为待拟合系数，k和s均为正整数；

根据多个分组的湿度变化幅度、湿度变化频率、测试关系函数和参考关系函数，以及所述第二拟合关系，对所述待拟合系数进行求解，获得所述待拟合系数的求解值；

根据公式

，

确定场效应管对于第k种测试环境的可靠性评分，其中，/>为/>的求解值，/>为/>的求解值。

5.根据权利要求2所述的半导体器件环境可靠性测试方法，其特征在于，所述测试环境的类型包括温度和湿度均发生变化的测试环境，所述变化频率包括湿度变化频率和温度变化频率，所述变化幅度为温度变化幅度和湿度变化幅度，

其中，根据所述参考关系函数、所述测试关系函数、每个分组的场效应管所处的测试环境的温度和湿度中的至少一种的变化频率或变化幅度、以及测试环境的类型，确定场效应管对于所述测试环境的可靠性评分，包括：

根据公式

，

确定湿度变化幅度和湿度变化频率，与所述参考关系函数和所述测试关系函数之间的第三拟合关系，其中，为第x个测试批次中测试组的第y个分组的温度变化幅度，为第x个测试批次中测试组的第y个分组的湿度变化幅度，/>为第x个测试批次中测试组的第y个分组的温度变化频率，/>为第x个测试批次中测试组的第y个分组的湿度变化频率，/>为第x个测试批次中对照组的参考关系函数，为第x个测试批次中测试组的第y个分组的测试关系函数，/>为漏极电压的最大值，/>为漏极电压的最小值，U为参考关系函数和测试函数关系的自变量，/>、/>和/>为待拟合系数，x和y均为正整数；

根据多个分组的湿度变化幅度、湿度变化频率、温度变化幅度、温度变化频率、测试关系函数和参考关系函数，以及所述第三拟合关系，对所述待拟合系数进行求解，获得所述待拟合系数的求解值；

根据公式

，

确定场效应管对于第x种测试环境的可靠性评分，其中，/>为/>的求解值，/>为/>的求解值，/>为/>的求解值。

6.根据权利要求2所述的半导体器件环境可靠性测试方法，其特征在于，根据各个测试批次的场效应管对于所述测试环境的可靠性评分，确定所述待测试的场效应管的环境可靠性，包括：

确定每个测试批次的测试组的各个分组的效应管所处的测试环境的温度和湿度中的至少一种的变化频率和变化幅度；

根据所述变化频率和所述变化幅度，确定每种测试环境的权重系数；

根据所述权重系数，对所述场效应管对于所述测试环境的可靠性评分进行加权求和，确定所述待测试的场效应管的环境可靠性。

7.根据权利要求6所述的半导体器件环境可靠性测试方法，其特征在于，根据所述变化频率和所述变化幅度，确定每种测试环境的权重系数，包括：

根据公式

，

确定第i种测试环境的权重系数，其中，/>为第i个测试批次中第j个分组的温度变化幅度，/>为第i个测试批次中第j个分组的温度变化频率，

为第i个测试批次中第j个分组的湿度变化幅度，/>为第i个测试批次中第j个分组的湿度变化频率，

为第i个测试批次中对照组的分组数量，N为测试批次的数量，i，j，/>和N均为正整数，

为条件函数，表示在/>的情况下，函数值为/>，否则，函数值为1，/>为条件函数，表示在/>的情况下，函数值为/>，否则，函数值为1。

8.一种半导体器件环境可靠性测试系统，其特征在于，包括：

划分模块，用于将多个同型号的待测试的场效应管划分为多个测试批次，其中，每个测试批次的场效应管包括测试组和对照组，所述测试组和所述对照组中均包括多个场效应管；

测试环境模块，用于将多个测试批次的测试组中的场效应管分别放置于多种测试环境中，其中，所述测试环境为温度和湿度中的至少一种按照设定的变化频率和变化幅度变化的环境；

对照环境模块，用于将多个测试批次的对照组中的场效应管放置于对照环境中，其中，所述对照环境为温度和湿度均恒定，且温度和湿度均处于预设范围内的环境；

施加模块，用于为相同测试批次的场效应管的栅极施加相同的栅极电压，并分别为各个场效应管的漏极施加多种漏极电压，获得与所述漏极电压对应的漏极电流；

评分模块，用于根据所述测试环境的变化频率和变化幅度，以及各个场效应管的漏极电压和漏极电流，获得各个测试批次的场效应管对于所述测试环境的可靠性评分；

可靠性模块，用于根据各个测试批次的场效应管对于所述测试环境的可靠性评分，确定所述待测试的场效应管的环境可靠性。