CN117250465A - 用于半导体器件老化测试的环境控制调节系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及半导体测试技术领域，尤其涉及用于半导体器件老化测试的环境控制调节系统；包括：数据采集模块、服务器、环境调控模块和测试输出模块；通过分析测试参数与标准参数以得到停留阶段的停留时长，并在停留阶段稳定时进行性能参数的采集，依据性能输出测试结果和测试报告，实现在最大限度减少对半导体器件损害的条件下对半导体器件老化测试环境的精确控制和监测，以便得到可靠的测试结果并评估器件的性能是否符合技术要求。

Description

用于半导体器件老化测试的环境控制调节系统

技术领域

本发明涉及半导体测试技术领域，尤其涉及用于半导体器件老化测试的环境控制调节系统。

背景技术

半导体产品主要应用于计算机、家用电器、数码电子、电气、通信、交通、医疗、航空航天等诸多领域；随着半导体电子技术的发展，老化测试已成为保证质量的关键过程；在半导体器件老化测试中，稳定的环境条件对于确保测试结果的准确性和可靠性非常重要，因为环境条件的变化会影响器件的性能和寿命，从而导致测试结果的误差和不一致性；因此用于半导体器件老化测试的环境控制调节尤为重要；

老化测试是筛选掉早期故障和老化后性能不符合要求的半导体器件的过程，但是，在进行半导体器件老化测试时，一味的施加极端电压和温度会对器件的寿命和特性产生不利影响，缩短设备的总寿命，导致更频繁的维修和更高的更换成本；因此，在半导体器件老化测试中，如何合理的控制调节测试环境并得到准确的半导体器件老化测试结果，避免过度的极端条件造成半导体器件损害是当前需要解决的技术问题。

发明内容

为此，本发明提供用于半导体器件老化测试的环境控制调节系统，以克服上述背景技术提到的问题。

为实现上述目的，本发明提供用于半导体器件老化测试的环境控制调节系统，包括：数据采集模块、服务器、环境调控模块和测试输出模块；

环境调控模块通过将客户使用信息转化成测试参数以模拟出客户真实使用环境，并依据测试参数进行半导体器件老化测试的环境调控以得到性能参数；具体如下：

步骤一：将客户使用信息转化成测试参数；

步骤二：调取与客户使用信息中半导体器件类型相同的半导体器件，并按照测试参数进行老化测试；具体如下：

M21：通过测试参数与标准参数进行数值化分析以得到停留阶段的停留时长；

M22：环境调控模块通过与环境调控装置通讯连接以控制半导体器件老化测试的环境条件，依据测试参数和停留阶段调控测试环境；

M23：通过获取并分析各停留阶段的环境维持数据以判定停留阶段是否稳定，并在环境稳定时采集该停留阶段的性能参数；

M24：当依据测试参数完成老化测试时，则进行降阶层操作；降阶层是测试参数中测试温度阶层、测试湿度阶层、测试电流阶层和测试电压阶层的逆顺序，并控制环境调控装置按照其逆顺序进行降阶层操作；

步骤三：将各停留阶段的性能参数发送至测试输出模块。

进一步的，客户使用信息转化成测试参数具体为：

客户使用信息包括环境温度上限、环境温度下限、环境湿度上限、环境湿度下限、电压上限、电压下限、电流上限、电流下限、客户需求类型以及需求数量；

将环境温度上限和环境温度下限均等分成若干个温度阶层，并将生成的温度阶层记为测试温度阶层；以此类推将环境湿度上限和环境湿度下限、电流上限和电流下限、电压上限和电压下限、分别均等分成若干个湿度阶层、电流阶层和电压阶层，并将生成的湿度阶层、电流阶层和电压阶层记为测试湿度阶层、测试电流阶层、测试电压阶层；将测试温度阶层、测试湿度阶层、测试电压阶层和测试电流阶层记为测试参数。

进一步的，通过测试参数与标准参数进行数值化分析以得到停留阶段，具体如下：

将测试温度阶层中的测试温度记为An，测试湿度阶层中的测试湿度记为Sn，测试电流阶层中的测试电流记为Ln，测试电压阶层中的测试电压记为Un；提取该类型半导体器件对应的标准参数，并将标准温度、标准湿度、标准电流和标准电压分别记为Bt、Bs、Bl和Bu；通过设定的公式计算以得到各停留阶段的停留时长Tn，其中a1、a2、a3和a4分别为设定的比例系数；其中，一个停留时长的时间段记为停留阶段，An、Sn、Ln和Un分别与停留阶段n一一对应，其中n=1，2，3……N，n表示的是某一停留阶段的序号，N取值为正整数，N表示的是停留阶段的总数。

进一步的，通过获取并分析各停留阶段的环境维持数据以判定停留阶段是否稳定，并在环境稳定时采集该停留阶段的性能参数，其判断过程具体如下：

401：提取各停留阶段n的环境维持参数，其中环境维持参数包括维持温度、维持湿度、维持电流和维持电压；设定停留阶段内存在k个采集时刻，其中k=1，2，3……m，m取值为正整数，m表示的是停留阶段内总采集时刻；提取停留阶段内的每个采集时刻对应的维持温度、维持湿度、维持电流和维持电压；

402：将维持温度、维持湿度、维持电流和维持电压分别进行均值计算以得到平均维持温度、平均维持湿度、平均维持电流和平均维持电压；

403：将维持温度Wtk、维持湿度Wsk、维持电流Wlk、维持电压Wuk、平均维持温度、平均维持湿度/>、平均维持电流/>和平均维持电压/>代入设定的公式计算以得到维持波动值DZ，其中d1、d2、d3和d4分别为设定的比例系数；

404：当维持波动值大于或等于设定的波动阈值时，则提取当前停留阶段的测试温度、测试湿度、测试电流和测试电压，并将其与当前维持温度、维持湿度、维持电流和维持电压分别进行差值计算以得到调控温度、调控湿度、调控电流和调控电压，将调控温度、调控湿度、调控电流和调控电压记为微调参数，依据微调参数进行微调后再重复进行401-403以得到测试维持波动值，并当测试环境波动值小于设定的波动阈值时则停止微调并执行405；

405：当测试环境波动值小于设定的波动阈值时，则获取该停留阶段的性能参数；以此类推以采集得到每个停留阶段的性能参数。

进一步的，还包括测试输出模块；

测试输出模块通过分析各停留阶段的性能参数以判定半导体器件是否合格，并输出该客户需求半导体器件的性能检测合格的测试报告；

任选其中一个停留阶段的性能参数，通过分析该停留阶段的性能参数以判定半导体器件是否合格，其分析过程具体如下：

601：提取停留阶段内的每个采集时刻的半导体电压和半导体电流并将两者进行乘积计算以得到对应采集时刻的功耗记为Gnk，其中n表示停留阶段的序号，k表示停留阶段内k的采集时刻，Gnk则表示序号为n的停留阶段Tn内的k采集时刻的功耗；将该停留阶段内所有采集时刻对应的功耗进行均值计算以得到平均功耗记为，利用设定的公式计算以得到功耗漂移值Y1；

602：提取停留阶段内每个采集时刻的半导体温度，将相邻采集时刻的半导体温度进行差值计算以得到间隔温差记为，将所有间隔温差进行均值计算以得到平均间隔温差记为/>，利用设定的公式/>计算以得到温度漂移值Y2；

603：提取停留阶段内每个采集时刻的电流泄漏值，将电流泄漏值与设定的泄漏阈区间进行比较分析以将电流泄漏值分为高度泄漏值、中度泄漏值和低度泄漏值；分别统计高度泄漏值、中度泄漏值和低度泄漏值的数量，并将其记为H1、H2和H3；

将分别将记为高度泄漏值、中度泄漏值和低度泄漏值的电流泄漏值进行求和计算以得到高度泄漏总值、中度泄漏总值和低度泄漏总值，并将其记为H4、H5和H6；将H1、H2、H3、H4、H5和H6代入设定的公式计算以得到泄漏程度值Y3，其中h1、h2、h3、h4和h5分别为设定的校正因子；

604：提取停留阶段内的每个采集时刻的响应时长记为Vnk，并将其进行均值计算以得到平均响应时长记为；将响应时长与设定的时长区间进行比较分析以将响应时长分为严重干扰响应时长、中度干扰响应时长和轻微干扰响应时长；分别统计严重干扰响应时长、中度干扰响应时长和轻微干扰响应时长的数量，并将其记为E1、E2和E3；

分别将记为严重干扰响应时长、中度干扰响应时长和轻微干扰响应时长的响应时长进行求和计算以得到严重干扰值、中度干扰值和轻微干扰值，并将其记为E4、E5和E6；将Vnk、、E1、E2、E3、E4、E5和E6代入设定的公式计算以得到响应干扰值Y4，其中v1和v2分别为设定的比例系数，e1、e2、e3分别为设定的校正因子。

进一步的，其判定过程具体为：

设定每种类型的半导体器件均对应一个标准性能值，将客户需求类型与设定的所有半导体器件类型进行匹配以得到对应的标准性能值记为TM；

将功耗漂移值、温度漂移值、泄漏程度值和响应干扰值进行综合分析以得到该停留阶段的阶段值，以此类推得到各停留阶段的阶段值，将各阶段的阶段值记为Jn，利用设定的公式计算以得到性能偏差值JZ，其中jn与Jn一一对应，即阶段值Jn对应的校正因子为jn；

当半导体器件的性能偏差值JZ小于零时，则将该半导体器件记为不合格半导体器件；当性能偏差值大于或等于零时，则将该半导体器件记为合格半导体器件；以此类推，重复上述M21-M24的半导体老化测试以及性能参数的采集，直至合格半导体器件的数量与客户需求数量一致时，则停止半导体器件老化测试；将此次半导体测试中所涉及半导体器件的测试参数、性能参数以及性能值整合为此次半导体测试的测试报告。

本发明的有益效果：

1、通过对测试参数与标准参数进行数值化分析以得到停留阶段的停留时长，测试阶层的序号（n取值）越高，则对应的停留阶段的停留时长越短，实现模拟客户真实的使用环境进行测试，有效减少测试环境条件对半导体器件的损害，避免一味施加极端环境条件导致半导体器件受损；同时通过分析每个停留阶段的环境维持参数以判定老化测试过程中环境维持是否稳定，并在测试环境维持稳定时采集半导体器件性能参数，能够有效保障所采集的性能参数的可靠性和代表性，为得到准确的半导体器件老化测试的测试结果奠定基础；

2、通过采集各停留阶段的性能参数，并进行综合分析以得到各停留阶段的阶段值；遍历半导体器件老化测试中各停留阶段的阶段值，并进行综合分析从而得到该半导体器件的性能偏差值，有效提高了测试结果的精度和可靠性；依据性能偏差值筛选出不合格的半导体器件，从而避免了这些不合格产品被提供给客户，有效提高了产品质量；将测试结果整合为测试报告，客户可以通过测试报告了解半导体器件的老化测试详情，从而更好地满足客户需求；

综上所述，通过分析测试参数与标准参数以得到停留阶段的停留时长，并判断停留阶段的环境维持稳定性，当测试环境维持稳定时进行性能参数的采集，依据性能参数输出测试结果和测试报告，实现在最大限度减少对半导体器件损害的条件下对半导体器件老化测试环境的精确控制和监测，以便得到可靠的测试结果并评估器件的性能是否符合技术要求。

附图说明

图1是本发明的系统模块连接示意图；

图2是本发明的测试温度阶层调控示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1所示，本发明为用于半导体器件老化测试的环境控制调节系统，包括：数据采集模块、服务器、特性分析模块、环境调控模块和测试输出模块。

数据采集模块采集半导体器件的客户使用信息、测试设备信息和售后信息，并将其发送至服务器保存；其中客户使用信息包括环境温度上限、环境温度下限、环境湿度上限、环境湿度下限、电压上限、电压下限、电流上限、电流下限、客户需求类型以及需求数量；

设定每个型号的半导体器件分别对应一个标准参数，其中标准参数为标准温度、标准湿度、标准电流和标准电压；需要说明的是，半导体器件型号不同，所采用的的制造原材料性质和工艺特点也不相同，因此不同型号的半导体器件分别对应一个标准参数；标准参数是指半导体器件在工作下能够实现最佳性能和可靠性的最适宜的标准环境参数；需要说明的是，半导体器件的老化测试是在半导体器件工作状态下进行的；

将环境调控模块通过对客户使用信息进行深化分析以得到测试参数，依据测试参数进行调控以模拟出真实工作环境，具体为：

步骤一：提取客户使用信息，设定每种类型的半导体器件均对应一个标准性能值，将客户需求类型与设定的所有半导体器件类型进行匹配以得到对应的标准性能值记为TM；需要说明的是，不同的半导体器件类型对于半导体的性能要求不同，因此不同类型的半导体器件对应的性能值不同；将客户信息转化为测试参数，其中转化过程为：将环境温度上限和环境温度下限均等分成若干个温度阶层，并将生成的温度阶层记为测试温度阶层；将环境湿度上限和环境湿度下限均等分成若干个湿度阶层，并将生成的湿度阶层记为测试湿度阶层；将电压上限和电压下限均等分成若干个电压阶层，并将生成的电压阶层记为测试电压阶层；将电流上限和电流下限均等分成若干个电流阶层，并将生成的电流阶层记为测试电流阶层；将测试温度阶层、测试湿度阶层、测试电压阶层和测试电流阶层记为测试参数；

步骤二：调取与客户使用信息中半导体器件类型相同的半导体器件，并按照测试参数进行老化测试，具体为：

M21：每个测试阶层均对应一个停留时长，并将该半导体器件处于停留时长的时间段记为停留阶段，获取半导体器件在停留阶段的性能参数，需要说明的是，半导体器件停留阶段所获取的性能参数是更加稳定且更加能够反映半导体器件在该测试环境阶段中的特性；

将测试温度阶层中的测试温度记为An，测试湿度阶层中的测试湿度记为Sn，测试电流阶层中的测试电流记为Ln，测试电压阶层中的测试电压记为Un；提取该类型半导体器件对应的标准参数，并将标准温度、标准湿度、标准电流和标准电压分别记为Bt、Bs、Bl和Bu；将其通过设定的公式计算以得到各停留阶段n的停留时长Tn，其中a1、a2、a3和a4分别为设定的比例系数；其中An、Sn、Ln和Un分别与停留阶段n一一对应，其中n=1，2，3……N，n表示的是某一停留阶段的序号，N取值为正整数，N表示的是停留阶段的总数；由公式可知，停留阶层的序号（n取值）越高，则对应的测试温度、测试湿度、测试电流和测试电压越大，则对应的停留阶段的停留时长越短，能够有效减少测试环境条件对半导体器件的损害；

M22：环境调控模块通过与环境调控装置通讯连接以控制半导体器件老化测试的环境条件，依据测试参数调控测试环境；

具体表现为：如图2所示，以测试温度阶层调控为例，测试温度阶层包括若干个测试温度分别为A1、A2、A3……An……AN，其中n表示测试温度阶层序号或停留阶段序号，An表示停留阶层为n的测试温度；其中测试温度每达到测试温度阶层其中任一一个测试温度An时，则控制老化测试环境温度保持An，并保持时长为Tn，Tn即为测试温度An的停留阶段n的停留时长；

M23：通过检测各停留阶段的环境数据以判定是否进行性能参数获取，以确保获取的性能参数是稳定可靠的，具体为：

M231：提取各停留阶段n的环境维持参数，环境维持参数是指在停留阶段在环境的调控下环境参数维持状态的参数；其中环境维持参数包括维持温度、维持湿度、维持电流和维持电压；

M232：设定停留阶段内存在k个采集时刻，提取停留阶段内的维持温度Wtk、维持湿度Wsk、维持电流Wlk和维持电压Wuk，并以时间为横坐标，环境维持参数为纵坐标构建环境维持参数随时间变化折线图；其中k=1，2，3……m，m取值为正整数，m表示的是停留阶段内总采集时刻，Wtk表示的是k采集时刻的维持温度，维持湿度Wsk表示的是k采集时刻的维持湿度，维持电流Wlk表示的是k采集时刻的维持电流，维持电压Wuk表示的是k采集时刻的维持电压；

M233：将维持温度、维持湿度、维持电流和维持电压分别进行均值计算以得到平均维持温度、平均维持湿度、平均维持电流和平均维持电压，并将其分别记为、/>、/>和；

M234：将维持温度Wtk、维持湿度Wsk、维持电流Wlk、维持电压Wuk、平均维持温度、平均维持湿度/>、平均维持电流/>和平均维持电压/>利用设定的公式计算以得到维持波动值DZ，其中d1、d2、d3和d4分别为设定的比例系数；

M235：当维持波动值大于或等于设定的波动阈值时，说明此停留阶段中的半导体器件老化测试的环境控制不稳定，导致此时半导体器件的性能参数不可靠的可能性越大，则提取当前停留阶段的测试温度An、测试湿度Sn、测试电流Ln和测试电压Un，并将其与当前维持温度、维持湿度、维持电流和维持电压分别进行差值计算以得到调控温度、调控湿度、调控电流和调控电压，将调控温度、调控湿度、调控电流和调控电压记为微调参数，依据微调参数进行微调后再重复进行M231-M234步骤以得到测试维持波动值，并当测试环境波动值小于设定的波动阈值时则停止微调并执行M236；

M236：当测试环境波动值小于设定的波动阈值时，说明此停留阶段的半导体器件老化测试的环境处于稳定状态，则获取该停留阶段的性能参数；其中，性能参数包括响应时长、电流泄漏值、半导体温度、半导体电压和半导体电流；以此类推以得到每个停留阶段的性能参数；

通过分析每个停留阶段的环境维持参数以判定老化测试过程中环境维持是否稳定，并在测试环境维持稳定时采集半导体器件性能参数，能够有效保障所采集的性能参数的可靠性和代表性，为得到准确的半导体器件老化测试的测试结果奠定基础；

S24：当依据测试参数完成老化测试时，则进行降阶层操作以结束；降阶层是测试参数中测试温度阶层、测试湿度阶层、测试电流阶层和测试电压阶层的逆顺序，并控制环境调控装置按照其逆顺序进行降阶层操作；

具体表现为：测试温度阶层由若干个测试温度组成，具体测试温度分别为A1、A2、A3……An……AN，当测试温度由A1升温至AN并完成停留阶段TN的性能参数获取时，表示升温过程完成，则控制测试温度进行降阶层降温（即降温过程），将温测度按照测试温度阶层的逆顺序（即AN……An……A3、A2、A1）进行降温操作，并在测试温度每达到测试温度阶层中任一一个测试温度时，则保持测试温度An，保持时长为Tn（即每次降低温度至测试温度阶层中任一一个测试温度时，则停留一段时间，其一段时间为对应的停留时长）；

通过控制环境调控装置依据测试参数中的测试温度阶层、测试湿度阶层、测试电流阶层和测试电压阶层的逆顺序进行降阶层操作，并在达到每个测试温度或测试湿度或测试电流或测试电压时则停留对应的停留时长的时间，能够更好的控制半导体器件按照测试阶层（测试阶层包括测试温度阶层、测试湿度阶层、测试电流阶层和测试电压阶层）进行过渡，减少施加应力（施加应力包括热应力、湿度应力、电流应力和电压应力）对半导体器件的影响，达到有效保护半导体器件的效果；

步骤三：将采集的各停留阶段的性能参数发送至测试输出模块；

测试输出模块通过分析各停留阶段的性能参数以判定半导体器件是否合格，具体为：

任选其中一个停留阶段的性能参数，并将性能参数进行性能分析具体为：

C1：提取停留阶段内的每个采集时刻的半导体电压和半导体电流并将两者进行乘积计算以得到对应采集时刻的功耗；以此类推得到停留阶段内每个采集时刻的功耗记为Gnk，其中n表示停留阶段的序号，k表示停留阶段内k的采集时刻，Gnk则表示序号为n的停留将阶层Tn内的k采集时刻的功耗；将该停留阶段内所有采集时刻对应的功耗进行均值计算以得到平均功耗记为，利用设定的公式/>计算以得到功耗漂移值Y1；

C2：提取停留阶段内每个采集时刻的半导体温度，将相邻采集时刻的半导体温度进行差值计算以得到间隔温差记为，将所有间隔温差进行均值计算以得到平均间隔温差记为/>，利用设定的公式/>计算以得到温度漂移值Y2；

C3：提取停留阶段内每个采集时刻的电流泄漏值，将电流泄漏值与设定的泄漏阈区间进行比较分析，当电流泄漏值大于设定的泄漏阈区间中的最大值时，说明该采集时刻的电流泄漏严重，则将该电流泄漏值记为高度泄漏值；当电流泄漏值处于设定的泄漏阈区间之内时，则将该电流泄漏值记为中度泄漏值；当电流泄漏值小于设定的泄漏区间中的最小值时，说明该采集时刻对应的电流泄漏处于轻微严重状态，则将该电流泄漏值记为低度泄漏值；分别统计高度泄漏值、中度泄漏值和低度泄漏值的数量，并将其记为H1、H2和H3；

将分别将记为高度泄漏值、中度泄漏值和低度泄漏值的电流泄漏值进行求和计算以得到高度泄漏总值、中度泄漏总值和低度泄漏总值，并将其分别记为H4、H5和H6；利用设定的公式计算以得到泄漏程度值Y3，其中h1、h2、h3、h4和h5分别为设定的校正因子；

C4：提取停留阶段内的每个采集时刻的响应时长记为Vnk，将响应时长进行均值计算以得到平均响应时长记为；将响应时长与设定的时长区间进行比较分析，当响应时长大于设定的响应区间中的最大值时，说明该采集时刻对应的响应时长比较长，表示在该停留阶段的该采集时刻对应的半导体器件的响应特性受到比较严重的影响导致响应特性差，则将该响应时长记为严重干扰响应时长，当响应时长处于设定的时长区间之内时，则将该响应时长记为中度干扰响应时长；当响应时长小于设定的时长区间中的最小值时，则将该响应时长记为轻微干扰响应时长；分别统计严重干扰响应时长、中度干扰响应时长和轻微干扰响应时长的数量，并将其记为E1、E2和E3；

分别将记为严重干扰响应时长、中度干扰响应时长和轻微干扰响应时长的响应时长进行求和计算以得到严重干扰值、中度干扰值和轻微干扰值，并将其分别记为E4、E5和E6；利用设定的公式计算以得到响应干扰值Y4，其中v1和v2分别为设定的比例系数，e1、e2、e3分别为设定的校正因子；

C5：将功耗漂移值Y1、温度漂移值Y2、泄漏程度值和响应干扰值Y4通过设定的公式Jn=y1×Y1+y2×Y2+y3×Y3+y4×Y4计算以得到该停留阶段的阶段值Jn，其中y1、y2、y3和y4分别为设定的比例系数；将以此类推得到各停留阶段的阶段值，将各阶段的阶段值记为Jn，利用设定的公式计算以得到性能偏差值JZ，其中jn与Jn一一对应，即阶段值Jn对应的校正因子为jn，且j1＜j2＜……＜jn＜……＜jN，b1和b2为设定的比例系数；

当半导体器件的性能偏差值JZ小于零时，说明该半导体器件的老化测试的测试结果不符合客户要求，则将该半导体器件记为不合格半导体器件；当性能偏差值大于或等于零时，说明该半导体器件的老化测试的测试结果符合客户的要求，则将该半导体器件记为合格半导体器件；以此类推，重复上述M21-M24的半导体老化测试以及性能参数的采集，直至合格半导体器件的数量与客户需求数量一致时，则停止半导体器件老化测试；将此次半导体测试中所涉及半导体器件的测试参数、性能参数以及性能值整合为此次半导体测试的测试报告，以供订购该半导体器件的客户了解半导体的老化测试详情；

通过采集各停留阶段的性能参数，并进行综合分析以得到各停留阶段的阶段值；遍历半导体器件老化测试中各停留阶段的阶段值，并进行综合分析从而得到该半导体器件的性能偏差值，有效提高了测试结果的精度和可靠性；依据性能偏差值筛选出不合格的半导体器件，从而避免了这些不合格产品被提供给客户，有效提高了产品质量；将测试结果整合为测试报告，客户可以通过测试报告了解半导体器件的老化测试详情，从而更好地满足客户需求。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。环境影响因素

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明；对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.用于半导体器件老化测试的环境控制调节系统，包括数据采集模块和服务器，数据采集模块采集客户使用信息和信息，并将其发送至服务器；

其特征在于，还包括：环境调控模块；

环境调控模块通过将客户使用信息转化成测试参数以模拟出客户真实使用环境，并依据测试参数进行半导体器件老化测试的环境调控以得到性能参数；具体如下：

步骤一：将客户使用信息转化成测试参数；

步骤二：调取与客户使用信息中半导体器件类型相同的半导体器件，并按照测试参数进行老化测试；具体如下：

M21：通过测试参数与标准参数进行数值化分析以得到停留阶段的停留时长；

M22：环境调控模块通过与环境调控装置通讯连接以控制半导体器件老化测试的环境条件，依据测试参数和停留阶段调控测试环境；

M23：通过获取并分析各停留阶段的环境维持数据以判定停留阶段是否稳定，并在测试环境维持稳定时采集该停留阶段的性能参数；

M24：当依据测试参数完成老化测试时，则进行降阶层操作；降阶层是测试参数中测试温度阶层、测试湿度阶层、测试电流阶层和测试电压阶层的逆顺序，并控制环境调控装置按照其逆顺序进行降阶层操作；

步骤三：将各停留阶段的性能参数发送至测试输出模块。

2.根据权利要求1所述的用于半导体器件老化测试的环境控制调节系统，其特征在于，客户使用信息转化成测试参数具体为：

客户使用信息包括环境温度上限、环境温度下限、环境湿度上限、环境湿度下限、电压上限、电压下限、电流上限、电流下限、客户需求类型以及需求数量；

将环境温度上限和环境温度下限均等分成若干个温度阶层，并将生成的温度阶层记为测试温度阶层；以此类推将环境湿度上限和环境湿度下限、电流上限和电流下限、电压上限和电压下限、分别均等分成若干个湿度阶层、电流阶层和电压阶层，并将生成的湿度阶层、电流阶层和电压阶层记为测试湿度阶层、测试电流阶层、测试电压阶层；将测试温度阶层、测试湿度阶层、测试电压阶层和测试电流阶层记为测试参数。

3.根据权利要求1所述的用于半导体器件老化测试的环境控制调节系统，其特征在于，通过测试参数与标准参数进行数值化分析以得到停留阶段的停留时长，具体如下：

将测试温度阶层中的测试温度记为An，测试湿度阶层中的测试湿度记为Sn，测试电流阶层中的测试电流记为Ln，测试电压阶层中的测试电压记为Un；提取该类型半导体器件对应的标准参数，并将标准温度、标准湿度、标准电流和标准电压分别记为Bt、Bs、Bl和Bu；通过设定的公式 计算以得到各停留阶段n的停留时长Tn，其中a1、a2、a3和a4分别为设定的比例系数；其中，一个停留时长的时间段记为停留阶段，An、Sn、Ln和Un分别与停留阶段n一一对应，n表示的是具体某一停留阶段的序号，Tn表示的是序号为n的停留阶段的停留时长。

4.根据权利要求1所述的用于半导体器件老化测试的环境控制调节系统，其特征在于，通过获取并分析各停留阶段的环境维持数据以判定停留阶段是否稳定，并在测试环境维持稳定时采集该停留阶段的性能参数，其判断过程具体如下：

401：提取各停留阶段Tn的环境维持参数，其中环境维持参数包括维持温度、维持湿度、维持电流和维持电压；设定停留阶段内存在k个采集时刻，提取停留阶段内的每个采集时刻对应的维持温度、维持湿度、维持电流和维持电压；

402：将维持温度、维持湿度、维持电流和维持电压分别进行均值计算以得到平均维持温度、平均维持湿度、平均维持电流和平均维持电压；

403：将维持温度、维持湿度、维持电流、维持电压、平均维持温度、平均维持湿度、平均维持电流和平均维持电压进行归一化处理并取其数值，对数值分析以得到维持波动值；

404：当维持波动值大于或等于设定的波动阈值时，则提取当前停留阶段的测试温度、测试湿度、测试电流和测试电压，并将其与当前维持温度、维持湿度、维持电流和维持电压分别进行差值计算以得到调控温度、调控湿度、调控电流和调控电压，将调控温度、调控湿度、调控电流和调控电压记为微调参数，依据微调参数进行微调后再重复进行401-403以得到测试维持波动值，并当测试环境波动值小于设定的波动阈值时则停止微调并执行405；

405：当测试环境波动值小于设定的波动阈值时，则获取该停留阶段的性能参数；以此类推以采集得到每个停留阶段的性能参数。

5.根据权利要求1所述的用于半导体器件老化测试的环境控制调节系统，其特征在于，还包括测试输出模块；

测试输出模块通过分析各停留阶段的性能参数以判定半导体器件是否合格，并输出该客户需求半导体器件的性能检测合格的测试报告。

6.根据权利要求5所述的用于半导体器件老化测试的环境控制调节系统，其特征在于，通过分析各停留阶段的性能参数以判定半导体器件是否合格，其分析过程具体如下：

任选其中一个停留阶段的性能参数，并进行性能分析：

601：提取停留阶段内的每个采集时刻的半导体电压和半导体电流并将两者进行乘积计算以得到对应采集时刻的功耗；以此类推得到停留阶段内每个采集时刻的功耗，并将其进行均值计算以得到平均功耗；将停留阶段内每个采集时刻的功耗与平均功耗进行数值化分析以得到功耗漂移值；

602：提取停留阶段内每个采集时刻的半导体温度，将相邻采集时刻的半导体温度进行差值计算以得到间隔温差，将所有间隔温差进行均值计算以得到平均间隔温差，再将间隔温差与平均间隔温差进行数值化分析以得到温度漂移值；

603：提取停留阶段内每个采集时刻的电流泄漏值，将电流泄漏值与设定的泄漏阈区间进行比较分析以将电流泄漏值分为高度泄漏值、中度泄漏值和低度泄漏值；分别统计高度泄漏值、中度泄漏值和低度泄漏值的数量；

将分别将记为高度泄漏值、中度泄漏值和低度泄漏值的电流泄漏值进行求和计算以得到高度泄漏总值、中度泄漏总值和低度泄漏总值，并将其与高度泄漏值的数量、中度泄漏值的数量和低度泄漏值的数量进行数值化分析以得到泄漏程度值；

604：提取停留阶段内的每个采集时刻的响应时长并将其进行均值计算以得到平均响应时长；将响应时长与设定的时长区间进行比较分析以将响应时长分为严重干扰响应时长、中度干扰响应时长和轻微干扰响应时长；分别统计严重干扰响应时长、中度干扰响应时长和轻微干扰响应时长的数量；

分别将记为严重干扰响应时长、中度干扰响应时长和轻微干扰响应时长的响应时长进行求和计算机以得到严重干扰值、中度干扰值和轻微干扰值，并将其与严重干扰响应时长的数量、中度干扰响应时长的数量和轻微干扰响应时长进行数值化分析以得到响应干扰值。

7.根据权利要求6所述的用于半导体器件老化测试的环境控制调节系统，其特征在于，其判定过程具体为：

设定每种类型的半导体器件均对应一个标准性能值，将客户需求类型与设定的所有半导体器件类型进行匹配以得到对应的标准性能值记为TM；

将功耗漂移值、温度漂移值、泄漏程度值和响应干扰值进行综合分析以得到该停留阶段的阶段值，以此类推得到各停留阶段的阶段值，将各阶段的阶段值记为Jn，利用设定的公式计算以得到性能偏差值JZ，其中jn与Jn一一对应，即阶段值Jn对应的校正因子为jn；

当半导体器件的性能偏差值JZ小于零时，则将该半导体器件记为不合格半导体器件；当性能偏差值大于或等于零时，则将该半导体器件记为合格半导体器件；以此类推，重复上述M21-M24的半导体老化测试以及性能参数的采集，直至合格半导体器件的数量与客户需求数量一致时，则停止半导体器件老化测试；将此次半导体测试中所涉及半导体器件的测试参数、性能参数以及性能值整合为此次半导体测试的测试报告。