CN212410770U - 执行半导体动态和静态测试的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型实施方式提供一种执行半导体动态和静态测试的装置，属于半导体的测试技术领域。所述装置包括：母线电容；第一可控开关；负载电感切换模块；第二可控开关；第一信号使能模块；第二信号使能模块；上位机，与所述第一信号使能模块和所述第二信号使能模块连接，用于控制所述第一信号使能模块和所述第二信号使能模块的工作以完成所述动态和静态测试。该方法、装置及存储介质通过采用同一套设备同时实现半导体的动态测试和静态测试操作，解决了现有技术中存在的执行动态测试和静态测试需要两套设备的技术问题，提高了半导体测试的效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及半导体的测试技术领域，具体地涉及一种执行半导体动态和静态测试的装置。
背景技术
半导体功率器件如绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)、金属-氧化物半导体场效应晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-EffectTransistor，MOSFET)等的性能测试一般分为两个部分，即动态测试和静态测试，前者针对功率器件的开关特性、内部续流二极管或寄生二极管的反向恢复特性进行测试评估，后者针对功率器件的导通压降、阀值电压等各种静态参数进行测试评估。原有的功率器件测试系统方案存在以下两个问题：
(1)测试过程和数据处理过程的自动化程度低，切换测试工作点时需要手动进行，极大的降低了测试效率；
(2)器件完整的性能测试需要采用静态测试和动态测试两套系统，即需要采用不同的硬件电路及软件系统对器件进行测试，从而造成了设备成本偏高，体积较大且测试效率较低等问题。
实用新型内容
本实用新型实施方式的目的是提供一种执行半导体动态和静态测试的装置。该装置能够同时实现半导体的动态测试和静态测试。
为了实现上述目的，本实用新型实施方式提供一种执行半导体动态和静态测试的装置，所述装置包括：
母线电容，一端用于与第一被测器件的漏极连接，另一端用于与第二被测器件的源极连接，所述第一被测器件的源极和所述第二被测器件的漏极连接；
第一可控开关，一端与所述母线电容的一端连接；
负载电感切换模块，一端用于连接至所述第一被测器件的源极，另一端与所述第一可控开关的另一端连接；
第二可控开关，一端与所述负载电感切换模块的另一端连接，另一端用于与所述第二被测器件的源极连接；
第一信号使能模块，用于采集所述第一被测器件的漏极与所述母线电容之间的节点的电流、所述第一被测器件的栅极与所述第一被测器件的源极之间的电压以及所述第一被测器件的源极和所述第一被测器件的漏极之间的电压；
第二信号使能模块，用于采集所述第二被测器件的漏极与所述母线电容之间的节点的电流、所述第二被测器件的栅极与所述第二被测器件的源极之间的电压以及所述第二被测器件的源极和所述第二被测器件的漏极之间的电压；
上位机，与所述第一信号使能模块和所述第二信号使能模块连接，用于控制所述第一信号使能模块和所述第二信号使能模块的工作以完成所述动态和静态测试。
可选地，所述第一信号使能模块和所述第二信号使能模块中的至少一者包括：
高速采样板卡，用于采集所述第一被测器件/第二被测器件的漏极与所述母线电容之间的节点的电流、所述第一被测器件/第二被测器件的栅极与所述第一被测器件/第二被测器件的源极之间的电压以及所述第一被测器件/第二被测器件的源极和所述第一被测器件/第二被测器件的漏极之间的电压；
第一钳位电路，与所述高速采样板卡的第一端连接；
第二钳位电路，与所述高速采样板卡的第二端连接；
隔离电路，一端与所述高速采样板卡的第三端连接，另一端用于输出采集信号或接收上位机输入的测试信号。
可选地，所述装置进一步包括第一二极管，正极用于与所述第一被测器件的源极连接，负极用于与所述第一被测器件的漏极连接。
可选地，所述装置进一步包括第二二极管，正极用于于所述第二被测器件的源极连接，负极用于与所述第二被测器件的漏极连接。
可选地，所述负载电感切换模块包括：
串联的至少两个电感，首个所述电感的一端用于与所述第一被测器件的源极连接；
与所述电感一一对应的第三可控开关，每个所述电感通过对应的所述第三可控开关与所述第一可控开关的另一端连接。
可选地，所述装置进一步包括温度调节模块，所述温度调节模块与所述上位机连接，用于调节所述第一被测器件/第二被测器件的温度。
通过上述技术方案，本实用新型提供的执行半导体动态和静态测试装置通过采用同一套设备同时实现半导体的动态测试和静态测试操作，解决了现有技术中存在的执行动态测试和静态测试需要两套设备的技术问题，提高了半导体测试的效率。
本实用新型实施方式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实用新型实施方式的进一步理解，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实用新型实施方式，但并不构成对本实用新型实施方式的限制。在附图中：
图1是根据本实用新型提供的执行半导体动态和静态测试的装置的电路图；
图2是根据本实用新型提供的执行半导体动态和静态测试的装置的电路图；以及
图3是根据本实用新型提供的执行半导体动态和静态测试的方法的流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型实施方式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实用新型实施方式，并不用于限制本实用新型实施方式。
在本实用新型实施方式中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的各部件相互位置关系描述用词。
另外，若本实用新型实施方式中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施方式之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
图1是根据本实用新型的一个实施方式的执行半导体动态和静态测试的装置的示意图。在图1中，该装置可以包括母线电容C1、第一被测器件Q1、第二被测器件Q2、第一可控开关S1、第二可控开关S2、负载电感切换模块L、第一信号使能模块01和第二信号使能模块02。
母线电容C1的一端可以用于与第一被测器件Q1的漏极连接，另一端可以用于与第二被测器件Q2的源极连接，第一被测器件Q1的源极可以和第二被测器件Q2的漏极连接。
第一可控开关S1的一端可以与母线电容C1的一端连接。负载电感切换模块L的一端可以用于连接至第一被测器件Q1的源极，另一端可以与第一可控开关S1的另一端连接。
第二可控开关S2的一端可以与负载电感切换模块L的另一端连接，另一端可以用于与第二被测器件Q2的源极连接。
第一信号使能模块01可以用于采集第一被测器件Q1的漏极与母线电容C1之间的节点的电流(ID1、ID2)、第一被测器件Q1的栅极与第一被测器件Q1的源极之间的电压(VGS1、VGS2)以及第一被测器件Q1的源极和第一被测器件Q1的漏极之间的电压。
第二信号使能模块02可以用于采集第二被测器件Q2的漏极与母线电容C1之间的节点的电流、第二被测器件Q2的栅极与第二被测器件Q2的源极之间的电压以及第二被测器件Q2的源极和第二被测器件Q2的漏极之间的电压。
上位机03(图1中未示出)可以与第一信号使能模块01和第二信号使能模块02连接，用于控制第一信号使能模块01和第二信号使能模块02的工作以完成半导体的动态和静态测试。
对于该第一信号使能模块01和第二信号使能模块02的具体形式，可以是本领域人员所知的多种形式。在本实用新型的一个优选示例中，该第一信号使能模块01和第二信号使能模块02中的至少一者可以包括高速采样板卡023、第一钳位电路021、第二钳位电路022以及隔离电路024。
其中，高速采样板卡023可以用于采集第一被测器件Q1/第二被测器件Q2的漏极与母线电容C1之间的节点的电流(ID1、ID2)、第一被测器件Q1/第二被测器件Q2的栅极与第一被测器件Q1/第二被测器件Q2的源极之间的电压(VGS1、VGS2)以及第一被测器件Q1/第二被测器件Q2的源极和第一被测器件Q1/第二被测器件Q2的漏极之间的电压。第一钳位电路021可以与高速采样板卡023的第一端连接。第二钳位电路022可以与高速采样板卡023的第二端连接。隔离电路024的可以一端与高速采样板卡023的第三端连接，另一端用于输出采集信号或接收上位机03输入的测试信号。
在本实用新型的一个实施方式中，该装置可以进一步包括第一二极管Q1。该第一二极管Q1的正极可以用于与第一被测器件Q1的源极连接，负极可以用于与第一被测器件Q1的漏极连接。
在本实用新型的一个实施方式中，该装置可以进一步包括第二二极管Q2，正极用于于第二被测器件Q2的源极连接，负极用于与第二被测器件Q2的漏极连接。
在该实施方式中，对于该负载电感切换模块L，可以是本领域人员所知的能够自由切换负载电感的任何形式的结构。在本实用新型的一个优选示例中，该负载电感切换模块L可以包括串联的至少两个电感L0以及与电感L0一一对应的第三可控开关S3。其中，首个电感L0的一端可以用于与第一被测器件Q1的源极连接；每个电感L0可以通过对应的第三可控开关S3与第一可控开关S1的另一端连接。该上位机03可以通过控制不同的第三可控开关S3以调节负载电感，从而实现对半导体器件的测试。
在本实用新型的一个实施方式中，考虑到部分半导体的动态和静态测试涉及温度条件的变化。因此，如图2所示，该装置可以进一步包括温度调节模块04。该温度调节模块04可以与上位机03连接，用于调节第一被测器件Q1/第二被测器件Q2的温度。
在该实施方式中，对于如图1或图2中所示出的装置的控制方法，可以是本领域人员所知的多种形式。在本实用新型的一个实施方式中，该方法可以包括例如图3所示出的步骤。在图3中，该方法可以包括：
在步骤S10中，获取DoE参数。其中，该DoE参数可以包括门极电压、测试电流和测试温度中的至少一者。
在步骤S11中，从DoE参数中按照顺序选取一个测试点；
在步骤S12中，将测试点输入如图1或图2中所示出的的装置的第一信号使能模块/第二信号使能模块中以执行测试。进一步地，为了便于结果的统计，可以采用统一的格式存储结果。
在步骤S13中，从第一信号使能模块/第二信号使能模块中接收选取的测试点的结果；
在步骤S14中，判断选取的测试点是否为最后一个测试点；
在判断选取的测试点不为最后一个测试点的情况下，再次从DoE参数中按照顺序选取一个测试点，直到判断选取的测试点为最后一个测试点；
在步骤S15中，在判断选取的测试点为最后一个测试点的情况下，对所有的结果执行数据批量处理操作，并提取器件静态特征参数/动态特征参数；
在步骤S16中，输出第一被测器件Q1/第二被测器件Q2静态特征参数/动态特征参数。
再一方面，本实用新型还提供一种存储介质，该存储介质可以存储有指令，该指令用于被机器读取以使得该机器执行如图3所示出的方法。
通过上述技术方案，本实用新型提供的执行半导体动态和静态测试的方法、装置及存储介质通过采用同一套设备同时实现半导体的动态测试和静态测试操作，解决了现有技术中存在的执行动态测试和静态测试需要两套设备的技术问题，提高了半导体测试的效率。
以上结合附图详细描述了本实用新型例的可选实施方式，但是，本实用新型实施方式并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型实施方式的技术构思范围内，可以对本实用新型实施方式的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型实施方式的保护范围。
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，本实用新型实施方式对各种可能的组合方式不再另行说明。
本领域技术人员可以理解实现上述实施方式方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个可以是单片机，芯片等或处理器(processor)执行本申请各个实施方式所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
此外，本实用新型实施方式的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型实施方式的思想，其同样应当视为本实用新型实施方式所公开的内容。
Claims (6)
1.一种执行半导体动态和静态测试的装置，其特征在于，所述装置包括：
母线电容，一端用于与第一被测器件的漏极连接，另一端用于与第二被测器件的源极连接，所述第一被测器件的源极和所述第二被测器件的漏极连接；
第一可控开关，一端与所述母线电容的一端连接；
负载电感切换模块，一端用于连接至所述第一被测器件的源极，另一端与所述第一可控开关的另一端连接；
第二可控开关，一端与所述负载电感切换模块的另一端连接，另一端用于与所述第二被测器件的源极连接；
第一信号使能模块，用于采集所述第一被测器件的漏极与所述母线电容之间的节点的电流、所述第一被测器件的栅极与所述第一被测器件的源极之间的电压以及所述第一被测器件的源极和所述第一被测器件的漏极之间的电压；
第二信号使能模块，用于采集所述第二被测器件的漏极与所述母线电容之间的节点的电流、所述第二被测器件的栅极与所述第二被测器件的源极之间的电压以及所述第二被测器件的源极和所述第二被测器件的漏极之间的电压；
上位机，与所述第一信号使能模块和所述第二信号使能模块连接，用于控制所述第一信号使能模块和所述第二信号使能模块的工作以完成所述动态和静态测试。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一信号使能模块和所述第二信号使能模块中的至少一者包括：
高速采样板卡，用于采集所述第一被测器件/第二被测器件的漏极与所述母线电容之间的节点的电流、所述第一被测器件/第二被测器件的栅极与所述第一被测器件/第二被测器件的源极之间的电压以及所述第一被测器件/第二被测器件的源极和所述第一被测器件/第二被测器件的漏极之间的电压；
第一钳位电路，与所述高速采样板卡的第一端连接；
第二钳位电路，与所述高速采样板卡的第二端连接；
隔离电路，一端与所述高速采样板卡的第三端连接，另一端用于输出采集信号或接收上位机输入的测试信号。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置进一步包括第一二极管，正极用于与所述第一被测器件的源极连接，负极用于与所述第一被测器件的漏极连接。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置进一步包括第二二极管，正极用于所述第二被测器件的源极连接，负极用于与所述第二被测器件的漏极连接。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述负载电感切换模块包括：
串联的至少两个电感，首个所述电感的一端用于与所述第一被测器件的源极连接；
与所述电感一一对应的第三可控开关，每个所述电感通过对应的所述第三可控开关与所述第一可控开关的另一端连接。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置进一步包括温度调节模块，所述温度调节模块与所述上位机连接，用于调节所述第一被测器件/第二被测器件的温度。
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| CN202020360072.8U CN212410770U (zh) | 2020-03-20 | 2020-03-20 | 执行半导体动态和静态测试的装置 |
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| CN (1) | CN212410770U (zh) |
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|---|---|---|---|---|
| CN111426929A (zh) * | 2020-03-20 | 2020-07-17 | 致瞻科技(上海)有限公司 | 执行半导体动态和静态测试的方法、装置及存储介质 |
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2020
- 2020-03-20 CN CN202020360072.8U patent/CN212410770U/zh active Active
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| CN111426929A (zh) * | 2020-03-20 | 2020-07-17 | 致瞻科技(上海)有限公司 | 执行半导体动态和静态测试的方法、装置及存储介质 |
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