CN220154577U - 一种半导体高压测试电路及系统 - Google Patents

Abstract

本申请属于半导体的领域，涉及半导体高压测试电路及系统，包括第一控制模块、第二控制模块、第二导通模块、IGBT管Q1和电阻R1；第一控制模块与IGBT管Q1的控制端连接，IGBT管Q1的第一端与高压电源连接，IGBT管Q1的第二端通过电阻R1与待测器件连接，第二导通模块与第二控制模块、高压电源、待测器件连接。电阻R1用于在IGBT管Q1根据第一控制信号为待测器件施加高压后，为待测器件分压，以保护待测器件；第二导通模块用于根据第二控制信号为待测器件施加高压；并在IGBT管Q1根据第三控制信号关断后，单独为待测器件施加高压。基于此，即可测量待测器件的性能，并根据性能对待测器件进行质量控制，以提高待测器件的可靠性。

Description

一种半导体高压测试电路及系统

技术领域

本申请属于半导体的技术领域，具体涉及一种半导体高压测试电路及系统。

背景技术

半导体器件是现代电子技术的核心组件，具有小型化、高速度、低功耗、可靠性高等优点，但半导体器件的可靠性受到环境、使用条件、工作负载等多方面因素的影响，如果不能进行有效的测试和质量控制，可能会导致器件失效和故障。因此，如何提高半导体器件的可靠性是现有技术中亟待解决的问题。

实用新型内容

本申请实施例提供一种半导体高压测试电路及系统，旨在解决现有技术中半导体器件可靠性低的技术问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种半导体高压测试电路，应用于半导体高压测试系统，所述半导体高压测试电路包括第一控制模块、第二控制模块、第二导通模块、IGBT管Q1和电阻R1；所述第一控制模块与所述IGBT管Q1的控制端连接，所述IGBT管Q1的第一端与高压电源连接，所述IGBT管Q1的第二端与所述电阻R1的第一端连接，所述电阻R1的第二端与待测器件连接，所述第二控制模块与所述第二导通模块的控制端连接，所述第二导通模块的第一端与所述高压电源连接，所述第二导通模块的第二端与所述待测器件连接；所述第一控制模块用于接收第一控制信号，并根据所述第一控制信号控制所述IGBT管Q1导通，以使所述高压电源通过所述IGBT管Q1为所述待测器件施加高压，其中，所述电阻R1用于在所述IGBT管Q1导通后，与所述待测器件分压；当所述高压电源通过所述IGBT管Q1为所述待测器件施加第一预设时间的高压后，所述第二控制模块用于接收第二控制信号，并根据所述第二控制信号控制所述第二导通模块导通，以使所述高压电源通过所述第二导通模块为所述待测器件施加高压；当所述高压电源通过所述第二导通模块为所述待测器件施加第二预设时间高压后，所述第一控制模块还用于接收第三控制信号，并根据所述第三控制信号控制所述IGBT管Q1关断，以使所述高压电源单独通过所述第二导通模块为所述待测器件施加高压。

在一些实施例中，所述第二控制模块包括第二控制单元和第二充放电单元；所述第二控制单元与所述第二充放电单元的第一端连接，所述第二充放电单元的第二端与所述第二导通模块的控制端连接；所述第二控制单元用于接收所述第二控制信号，并根据所述第二控制信号输出第三电压信号至所述第二充放电单元，以使所述第二充放电单元根据所述第三电压信号控制所述第二导通模块导通。

在一些实施例中，所述半导体高压测试系统包括控制器，所述第二控制单元包括光耦U2、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电容C4、电容C5和三极管Q3；所述电阻R7的第一端与所述控制器连接，所述电阻R7的第二端分别与所述电阻R8的第一端、所述三极管Q3的控制端连接，所述电容C4与所述电阻R7并联，所述三极管Q3的第一端与所述光耦U2的第二端连接，所述电阻R8的第二端、所述三极管Q3的第二端均用于接地，所述光耦U2的第一端通过所述电阻R9与第二电源连接，所述电容C5分别与所述第二电源和接地端连接，所述光耦U2的第三端与所述第二导通模块连接，所述光耦U2的第四端与所述第二充放电单元连接。

在一些实施例中，所述第二充放电单元包括电阻R10、电阻R11、电容C6和稳压管D4；所述电阻R10的第一端与所述光耦U2的第四端连接，所述电阻R10的第二端与所述第二导通模块的控制端连接，所述电容C6的第一端与所述光耦U2的第三端，所述电容C6的第二端与所述第二导通模块的控制端连接，所述稳压管D4的阴极与所述光耦U2的第四端连接，所述稳压管D4的阳极与所述电阻R11的第一端连接，所述电阻R11的第二端与所述第二导通模块的控制端连接。

在一些实施例中，所述第二导通模块包括二极管D5、二极管D6和IGBT管Q4；所述二极管D5的阳极与所述高压电源连接，所述二极管D5的阴极与所述IGBT管Q4的第一端连接，所述IGBT管Q4的控制端与所述第二控制模块连接，所述IGBT管Q4的第二端与所述二极管D6的阳极连接，所述二极管D6的阴极与所述待测器件连接。

在一些实施例中，所述半导体高压测试系统包括控制器，所述第一控制模块包括光耦U1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电容C1、电容C2、电容C3、稳压管D3和三极管Q2；所述电阻R2的第一端与所述控制器连接，所述电阻R2的第二端分别与所述电阻R3的第一端、所述三极管Q2的控制端连接，所述电容C1与所述电阻R2并联，所述三极管Q2的第一端与所述光耦U1的第二端连接，所述电阻R3的第二端、所述三极管Q2的第二端均用于接地，所述光耦U1的第一端通过所述电阻R4与第一电源连接，所述电容C2分别与所述第一电源和接地端连接，所述光耦U1的第三端与所述IGBT管Q1的第二端连接，所述光耦U1的第四端分别与所述电阻R5的第一端、所述稳压管D3的阴极连接，所述电阻R5的第二端与所述IGBT管Q1的控制端连接，所述稳压管D3的阳极与所述电阻R6的第一端连接，所述电阻R6的第二端与所述IGBT管Q1的控制端连接，所述电容C3的第一端与所述光耦U1的第三端连接，所述电容C3的第二端与所述IGBT管Q1的控制端连接。

在一些实施例中，所述半导体高压测试电路还包括第一隔离电源模块和第二隔离电源模块；所述第一隔离电源模块分别与所述第一控制模块和所述IGBT管Q1的第二端连接，所述第二隔离电源模块分别与所述第二控制模块和所述IGBT管Q4的第二端连接；所述第一隔离电源模块用于为所述IGBT管Q1的第二端提供参考电压，以使所述第一控制模块输出的第一控制信号满足所述IGBT管Q1的导通条件；所述第二隔离电源模块用于为所述IGBT管Q4的第二端提供参考电压，以使所述第二控制模块输出的第二控制信号满足所述IGBT管Q4的导通条件。

在一些实施例中，所述第一隔离电源模块包括模块电源U3、电容C7和电容C8；所述模块电源U3的第一端分别与第三电源和所述电容C7的第一端连接，所述电容C7的第二端和所述模块电源U3的第二端均用于接地，所述模块电源U3的第三端与所述IGBT管Q1的第二端连接，所述模块电源U3的第四端与所述第一控制模块连接，所述模块电源U3的第四端还通过所述电容C8与所述IGBT管Q1的第二端连接。

在一些实施例中，所述第二隔离电源模块包括模块电源U4、电容C9和电容C10；所述模块电源U4的第一端分别与第四电源和所述电容C9的第一端连接，所述电容C9的第二端和所述模块电源U4的第二端均用于接地，所述模块电源U4的第三端与所述IGBT管Q4的第二端连接，所述模块电源U4的第四端与所述第二控制模块连接，所述模块电源U4的第四端还通过所述电容C10与所述IGBT管Q4的第二端连接。

第二方面，本申请实施例提供了一种半导体高压测试系统，其特征在于，所述半导体高压测试系统包括：控制器；高压电源；待测器件；以及如上所述的半导体高压测试电路。

本实用新型提供一种半导体高压测试电路及系统，所述半导体高压测试电路包括第一控制模块、第二控制模块、第二导通模块、IGBT管Q1和电阻R1；所述第一控制模块与所述IGBT管Q1的控制端连接，所述IGBT管Q1的第一端与高压电源连接，所述IGBT管Q1的第二端与所述电阻R1的第一端连接，所述电阻R1的第二端与待测器件连接，所述第二控制模块与所述第二导通模块的控制端连接，所述第二导通模块的第一端与所述高压电源连接，所述第二导通模块的第二端与所述待测器件连接；所述第一控制模块用于接收第一控制信号，并根据所述第一控制信号控制所述IGBT管Q1导通，以使所述高压电源通过所述IGBT管Q1为所述待测器件施加高压，其中，所述电阻R1用于在所述IGBT管Q1导通后，与所述待测器件分压。基于此，即可避免所述高压电源上的高压直接施加在所述待测器件上，从而保护所述待测器件不被击穿；当所述高压电源通过所述IGBT管Q1为所述待测器件施加第一预设时间的高压后，所述第二控制模块用于接收第二控制信号，并根据所述第二控制信号控制所述第二导通模块导通，以使所述高压电源通过所述第二导通模块为所述待测器件施加高压；当所述高压电源通过所述第二导通模块为所述待测器件施加第二预设时间高压后，所述第一控制模块还用于接收第三控制信号，并根据所述第三控制信号控制所述IGBT管Q1关断，以使所述高压电源单独通过所述第二导通模块为所述待测器件施加高压。基于此，即可测量待测器件的性能，并根据所述性能对所述待测器件进行质量控制，从而提高所述待测器件的可靠性。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种半导体高压测试系统的结构框图；

图2是本实用新型实施例提供的一种半导体高压测试电路的结构框图；

图3a是本实用新型实施例提供的一种缓冲子电路的结构框图；

图3b是本实用新型实施例提供的一种测试子电路的结构框图；

图4a是本实用新型实施例提供的一种缓冲子单元的电路图；

图4b是本实用新型实施例提供的一种测试子电路的电路图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、详细的描述。显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

下面所描述的本申请各个实施例中所涉及到的技术特征彼此之间未构成冲突可以相互组合。

当一个元件被表述为“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。

此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

请参阅图1，图1是本实用新型实施例提供的一种半导体高压测试系统的结构框图，如图1所示，所述半导体高压测试系统1包括控制器10、高压电源20、待测器件30及半导体高压测试电路40。所述半导体高压测试电路40分别与所述控制器10、所述高压电源20和所述待测器件30连接；所述半导体高压测试电路40用于接收所述控制器10发送的控制信号，并根据所述控制信号使所述高压电源20为所述待测器件30提供高压，从而测试所述待测器件30在高压下的性能，并根据所述性能确定所述待测器件30的可靠性。需要说明的是，所述半导体高压测试系统10在高温条件下工作，通过将所述待测器件30在高温条件下施加高压，从而确定所述待测器件30在常温环境中和高温环境中的输出特性是否存在明显变化，进而根据结果判断所述待测器件30的可靠性。其中，若所述待测器件30的输出特性存在明显变化，则说明所述待测器件30的可靠性低。

在一些实施例中，所述半导体高压测试电路40设置在电路板200(图未示)上，所述电路板200可以是由一块电路板200组成，也可以是多块电路板200拼接组成。其中，当所述电路板200由多块电路板200拼接而成时，每一块电路板200上都包括一半导体高压测试电路40。所述电路板200与所述待测器件30对应连接，所述电路板200的数量由所述待测器件30确定，当需要测量一个所述待测器件30时，所述电路板200为一个，当需要测量2个所述待测器件30时，所述电路板200则由两个电路板200拼接而成。

在一些实施例中，如图2所示，图2是本实用新型实施例提供的一种半导体高压测试电路的结构框图，所述半导体高压测试电路40包括缓冲子电路41和测试子电路42，所述缓冲子电路41与所述测试子电路42都分别与所述控制器10、所述高压电源20和所述待测器件30连接，所述缓冲子电路41与所述测试子电路42均用于测量所述待测器件30的可靠性。其中，所述待测器件30为半导体器件，所述高压电源20的电压至少为2000V。需要说明的是，当对所述待测器件30进行测量时，若所述高压电源20直接施加在所述待测器件30上，可能会导致所述待测器件30被击穿，因此，通过设置所述缓冲子电路41，以对所述高压电源20输出的高压电进行缓冲，并使缓冲后的高压电施加在所述待测器件30上，从而保护所述待测器件30不被击穿。并在所述待测器件30通过所述缓冲子电路41接收的高压稳定后，再通过所述测试子电路42为所述待测器件30施加高压，然后在所述高压电源20通过所述测试子电路42为所述待测器件30施加的高压稳定后，控制所述测试子电路42单独为所述待测器件30施加高压，以对所述待测器件30进行高压测试。基于此，即可测试所述待测器件30在高温高压的情况下的性能，进而提高所述待测器件30的可靠性。

在一些实施例中，所述缓冲子电路41和所述测试子电路42可以设置在同一块电路板200上，也可以设置在不同的电路板200上。若所述缓冲子电路41与所述测试子电路42设置在不同的电路板200上，则每两块电路板200为一组测试板。其中，所述一组测试板分别包括由所述缓冲子电路41组成的电路板和测试子电路42组成的电路板。可以知道的是，在对所述待测器件30进行测试时，每一所述待测器件30对应一组测试板。

请参阅图3a，图3a是本实用新型实施例提供的一种缓冲子电路的结构框图，如图3a所示，所述缓冲子电路41包括第一控制模块411、第一导通模块412；所述第一控制模块411与所述第一导通模块412的控制端连接，所述第一导通模块412的第一端与高压电源20连接，所述第一导通模块412的第二端与待测器件30连接。

请参阅图3b，图3b是本实用新型实施例提供的一种测试子电路的结构框图，如图3b所示，所述测试子电路42第二控制模块421和第二导通模块422；所述第二控制模块421与所述第二导通模块422的控制端连接，所述第二导通模块422的第一端与所述高压电源20连接，所述第二导通模块422的第二端与所述待测器件30连接。

其中，所述第一控制模块411用于接收第一控制信号，并根据所述第一控制信号控制所述第一导通模块412导通，以使所述高压电源20通过所述第一导通模块412为所述待测器件30施加高压；当所述高压电源20通过所述第一导通模块412为所述待测器件30施加第一预设时间的高压后，所述第二控制模块421用于接收第二控制信号，并根据所述第二控制信号控制所述第二导通模块422导通，以使所述高压电源20通过所述第二导通模块422为所述待测器件30施加高压；当所述高压电源20通过所述第二导通模块422为所述待测器件30施加第二预设时间的高压后，所述第一控制模块411还用于接收第三控制信号，并根据所述第三控制信号控制所述第一导通模块412关断，以使所述高压电源20单独通过所述第二导通模块422为所述待测器件30施加高压。需要说明的是，所述第一预设时间是根据所述IGBT管Q1的型号来设定的，所述第二预设时间是根据所述IGBT管Q4的型号来设定的，通过所述设置所述第一预设时间和所述第二预设时间，以使所述待测器件30在施加第一预设时间或第二预设时间的高压后，所承受的电压开始稳定。

进一步的，请参阅图4a，图4a是本实用新型实施例提供的一种缓冲子单元的电路图，如图4a所示，所述第一导通模块412由二极管D1、IGBT管Q1、二极管D2和电阻R1组成；所述二极管D1的阳极与所述高压电源20连接，所述二极管D1的阴极与所述IGBT管Q1的第一端连接，所述IGBT管Q1的控制端与所述第一控制模块411连接，所述IGBT管Q1的第二端与所述二极管D2的阳极连接，所述二极管D2的阴极与所述电阻R1的第一端连接，所述电阻R1的第二端与所述待测器件30连接。具体的，当所述第一控制单元411根据所述第一控制信号控制所述IGBT管Q1导通后，所述高压电源20中的高压电经所述二极管D1、所述IGBT管Q1、所述二极管D2及所述电阻R4后，流入所述待测器件30中，以为所述待测器件30提供高压。其中，由于所述电阻R4与所述待测器件30处于串联状态，故在所述IGBT管Q1导通后，所述电阻R4会与所述待测器件30进行分压，以降低所述待测器件30上承受的电压，从而避免了所述待测器件30由于突然的高压而被击穿。可选的，所述电阻R4的阻值选择兆欧级。

在一些实施例中，如图3a所示，所述第一控制模块411包括第一控制单元4111和第一充放电单元4112；所述第一控制单元4111与所述第一充放电单元4112的第一端连接，所述第一充放电单元4112的第二端与所述IGBT管Q1的控制端连接。

其中，所述第一控制单元4111用于接收所述第一控制信号，并根据所述第一控制信号输出第一电压信号至所述第一充放电单元4112，以使所述第一充放电单元4112根据所述第一电压信号控制所述IGBT管Q1导通；以及在所述高压电源20通过所述第二导通模块422为所述待测器件30施加第二预设时间的高压后，接收所述第三控制信号，并根据所述第三控制信号输出第二电压信号至所述第一充放电单元4112，以使所述第一充放电单元4112根据所述第二电压信号控制所述IGBT管Q1截止。

在一些实施例中，所述半导体高压测试系统1还包括工作电源50(图未示)，所述工作电源50分别包括第一电源51(图未示)、第二电源52(图未示)、第三电源53(图未示)和第四电源55(图未示)。其中，所述第一电源51和所述第二电源52用于为所述缓冲子电路41提供工作电压，所述第三电源53和所述第四电源54用于为所述测试子电路42提供工作电压。

如图4a所示，所述第一控制单元4111由光耦U1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电容C1、电容C2和三极管Q2组成；所述电阻R2的第一端与所述控制器10连接，所述电阻R2的第二端分别与所述电阻R3的第一端、所述三极管Q2的控制端连接，所述电容C1与所述电阻R2并联，所述三极管Q2的第一端与所述光耦U1的第二端连接，所述电阻R3的第二端、所述三极管Q2的第二端均用于接地，所述光耦U1的第一端通过所述电阻R4与第一电源51连接，所述电容C2分别与所述第一电源52和接地端连接，所述光耦U1的第三端与所述IGBT管Q1的第二端连接，所述光耦U1的第四端与所述第一充放电单元4112连接。其中，当所述控制器10输出的第一控制信号为高电平信号后，所述三极管Q2导通，所述高电平信号通过所述三极管Q2进入所述光耦U1的第二端(原边)。此时，所述光耦U1的第四端(副边)会输出第一电压信号至所述第一充放电单元4112，以使所述第一充放电单元4112控制所述IGBT管Q1导通。当所述第三控制信号为低电平信号时，所述三极管Q2处于截止状态，此时，所述光耦U1的第四端也没有信号输出，基于此，即可控制所述IGBT管Q1关断。其中，所述第一电源51用于为所述光耦U1提供工作电压，所述光耦U1用于隔离原边与副边的电信号，以避免原边信号对副边信号的干扰。需要说明的是，所述第一控制信号与所述第二控制信号的电平状态是由所述三极管Q2决定的，所述第一控制信号用于使所述三极管Q2导通，所述第二控制信号用于使所述三极管Q2截止，也即，当所述三极管Q2低电平导通时，所述第一控制信号也可以为低电平信号。

如图4a所示，所述第一充放电单元4112由电阻R5、电阻R6、稳压管D3和电容C3组成；所述电阻R5的第一端与所述光耦U1的第四端连接，所述电阻R5的第二端与所述IGBT管Q1的控制端连接，所述稳压管D3的阴极与所述光耦U1的第四端连接，所述稳压管D3的阳极与所述电阻R6的第一端连接，所述电阻R6的第二端与所述IGBT管Q1的控制端连接，所述电容C3的第一端与所述光耦U1的第三端连接，所述电容C3的第二端与所述IGBT管Q1的控制端连接。其中，当所述光耦U1输出的信号为第一电压信号时，由于所述稳压管D3的作用，所述第一电压信号只能通过所述电阻R5流入所述IGBT管Q1的控制端，以使所述IGBT管Q1导通。当所述光耦U1输出的信号为第二电压信号时，所述IGBT管Q1处于截止状态，此时，由于所述IGBT管Q1中寄生电容的存在，使得所述IGBT管Q1中还存在电压，因此，当所述IGBT管Q1截止后，所述IGBT管Q1中的电压通过所述电阻R6及所述稳压管D3开始放电。

在一些实施例中，如图3a所示，所述缓冲子电路41还包括第一隔离电源模块413，所述第一隔离电源模块413分别与所述第一控制模块411和所述IGBT管Q1的第二端连接。所述第一隔离电源模块413用于为所述IGBT管Q1的第二端提供参考电压，以使所述第一控制模块411输出的第一控制信号满足所述IGBT管Q1的导通条件。需要说明的是，所述IGBT管Q1的导通条件为控制端电压大于第二端电压，但由于所述IGBT管Q1的第二端不与接地端连接，导致所述IGBT管Q1的第二端电压不清楚。因此，通过将所述第一隔离电源模块413与所述IGBT管Q1的第二端连接，以为所述IGBT管Q1的第二端提供参考电压，从而使所述控制器10根据所述参考电压控制所述光耦U1输出的第一电压信号。

进一步的，如图4a所示，所述第一隔离电源模块413包括模块电源U3、电容C7和电容C8；所述模块电源U3的第一端分别与第三电源53和所述电容C7的第一端连接，所述电容C7的第二端和所述模块电源U3的第二端均用于接地，所述模块电源U3的第三端与所述IGBT管Q1的第二端连接，所述模块电源U3的第四端与所述第一控制模块411连接，所述模块电源U3的第四端还通过所述电容C8与所述IGBT管Q1的第二端连接。其中，所述模块电源U3的第一端为输入电压，所述模块电源U3的第二端为接地端，所述模块电源U3的第三端为0V，所述模块电源U3的第四端为输出电压，所述模块电源U3的第四端与所述光耦U1的第五端连接。所述模块电源U3为DCDC模块电源。需要说明的是，所述模块电源U3的第三端的输出电压为0V，通过将所述0V电压与所述IGBT管Q1的第二端连接，以得到所述IGBT管Q1的第二端的电压。所述电容C7与所述电容C8用于滤除输出电压中的噪声，在一些实施例中，所述电容C7和所述电容C8还可以有多个电容进行并联，以提高滤除效率。

在一些实施例中，如图3b所示，所述第二控制模块421包括第二控制单元4211和第二充放电单元4212；所述第二控制单元4211与所述第二充放电单元4212的第一端连接，所述第二充放电单元4212的第二端与所述第二导通模块422的控制端连接。其中，所述第二控制单元4211用于接收所述第二控制信号，并根据所述第二控制信号输出第三电压信号至所述第二充放电单元4212，以使所述第二充放电单元4212根据所述第三电压信号控制所述第二导通模块422导通。

进一步的，所述第二充放电单元4212包括充电子单元42121和放电子单元42122，所述充电子单元42121的第一端与所述第二控制单元4211连接，所述充电子单元42121的第二端与所述第二导通模块422连接，所述放电子单元42122与所述充电子单元42121并联。其中，所述充电子单元42121用于接收第三电压信号，并根据所述第三电压信号控制所述第二导通模块422的导通速度；所述放电子单元42122用于在所述第二导通模块422截止时，释放所述第二导通模块422中的电压。

请参阅图4b，图4b是本实用新型实施例提供的一种测试子电路的电路图，如图4b所示，所述第二控制单元4211由光耦U2、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电容C4、电容C5和三极管Q3组成。所述电阻R7的第一端与所述控制器10连接，所述电阻R7的第二端分别与所述电阻R8的第一端、所述三极管Q3的控制端连接，所述电容C4与所述电阻R7并联，所述三极管Q3的第一端与所述光耦U2的第二端连接，所述电阻R8的第二端、所述三极管Q3的第二端均用于接地，所述光耦U2的第一端通过所述电阻R9与第二电源52连接，所述电容C5分别与所述第二电源52和接地端连接，所述光耦U2的第三端与所述第二导通模块422连接，所述光耦U2的第四端与所述第二充放电单元4212连接。其中，当所述控制器10输出的第二控制信号为高电平信号后，所述三极管Q3导通，所述高电平信号通过所述三极管Q3进入所述光耦U2的第二端(原边)。此时，所述光耦U2的第四端(副边)会输出第三电压信号至所述第二充放电单元4212，以使所述第二充放电单元4212控制所述IGBT管Q4导通。需要说明的是，当需要停止测试所述待测器件30时，所述控制器10还会输出第四控制信号至所述电阻R7的第一端，以控制所述三极管Q3截止，进而使所述IGBT管Q4关断。其中，所述第三控制信号与所述第四控制信号的电平状态是由所述三极管Q3决定的。

进一步的，所述充电子单元42121由电阻R10和电容C6组成；所述电阻R10的第一端与所述光耦U2的第四端连接，所述电阻R10的第二端与所述第二导通模块422的控制端连接，所述电容C6的第一端与所述光耦U2的第三端，所述电容C6的第二端与所述第二导通模块422的控制端连接。其中，当所述光耦U2输出第三电压信号后，所述第三电压信号通过所述电阻R10流入所述IGBT管Q4的控制端，以控制所述IGBT管Q4导通。需要说明的是，所述IGBT管Q4的导通速度是由所述电阻R10确定的，所述电阻R10的阻值越大，所述IGBT管Q4的导通速度越慢。

所述放电子单元42122包括稳压管D4和电阻R11；所述稳压管D4的阴极与所述光耦U2的第四端连接，所述稳压管D4的阳极与所述电阻R11的第一端连接，所述电阻R11的第二端与所述第二导通模块422的控制端连接。其中，当所述IGBT管Q4截止后，所述IGBT管Q4可以通过所述电阻R11和所述稳压管D4将内部储存的电压进行释放。

在一些实施例中，所述电阻R10的阻值远远大于所述电阻R11的阻值，通过将R10的阻值设置成远远大于所述电阻R11的阻值，以实现控制所述IGBT管Q4慢充快放的目的，进而在所述高压电源20为所述待测器件30施加高压时，保护所述待测器件30不被击穿。

如图4b所示，所述第二导通模块422由二极管D5、二极管D6和IGBT管Q4组成；所述二极管D5的阳极与所述高压电源20连接，所述二极管D5的阴极与所述IGBT管Q4的第一端连接，所述IGBT管Q4的控制端与所述第二控制模块421连接，所述IGBT管Q4的第二端与所述二极管D6的阳极连接，所述二极管D6的阴极与所述待测器件30连接。其中，当所述IGBT管Q4导通后，所述高压电源20中的高压会通过所述IGBT管Q4施加在所述待测器件30上，以测试所述待测器件30的性能。

在一些实施例中，如图3b所示，所述测试子电路42还包括第二隔离电源模块423；所述第二隔离电源模块423分别与所述第二控制模块421和所述IGBT管Q4的第二端连接；所述第二隔离电源模块423用于为所述IGBT管Q4的第二端提供参考电压，以使所述第二控制模块421输出的第二控制信号满足所述IGBT管Q4的导通条件。

进一步的，如图4b所示，所述第二隔离电源模块423包括模块电源U4、电容C9和电容C10；所述模块电源U4的第一端分别与第四电源54和所述电容C9的第一端连接，所述电容C9的第二端和所述模块电源U4的第二端均用于接地，所述模块电源U4的第三端与所述IGBT管Q4的第二端连接，所述模块电源U4的第四端与所述第二控制模块421连接，所述模块电源U4的第四端还通过所述电容C10与所述IGBT管Q4的第二端连接。其中，所述模块电源U4通过第三端为所述IGBT管Q4的第二端提供参考电压。需要说明的是，所述电容C9与所述电容C10用于滤除输出电压中的噪声，在一些实施例中，所述电容C9和所述电容C10还可以有多个电容进行并联，以提高滤除效率。

本实用新型提供一种半导体高压测试电路，应用于半导体高压测试系统，所述半导体高压测试电路包括第一控制模块、第二控制模块、第二导通模块、IGBT管Q1和电阻R1；所述第一控制模块与所述IGBT管Q1的控制端连接，所述IGBT管Q1的第一端与高压电源连接，所述IGBT管Q1的第二端与所述电阻R1的第一端连接，所述电阻R1的第二端与待测器件连接，所述第二控制模块与所述第二导通模块的控制端连接，所述第二导通模块的第一端与所述高压电源连接，所述第二导通模块的第二端与所述待测器件连接；所述第一控制模块用于接收第一控制信号，并根据所述第一控制信号控制所述IGBT管Q1导通，以使所述高压电源通过所述IGBT管Q1为所述待测器件施加高压，其中，所述电阻R1用于在所述IGBT管Q1导通后，与所述待测器件分压。基于此，即可避免所述高压电源上的高压直接施加在所述待测器件上，从而保护所述待测器件不被击穿；当所述高压电源通过所述IGBT管Q1为所述待测器件施加第一预设时间的高压后，所述第二控制模块用于接收第二控制信号，并根据所述第二控制信号控制所述第二导通模块导通，以使所述高压电源通过所述第二导通模块为所述待测器件施加高压；当所述高压电源通过所述第二导通模块为所述待测器件施加第二预设时间高压后，所述第一控制模块还用于接收第三控制信号，并根据所述第三控制信号控制所述IGBT管Q1关断，以使所述高压电源单独通过所述第二导通模块为所述待测器件施加高压。基于此，即可测量待测器件的性能，并根据所述性能对所述待测器件进行质量控制，从而提高所述待测器件的可靠性。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；在本实用新型的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上所述的本实用新型的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，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实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种半导体高压测试电路，其特征在于，应用于半导体高压测试系统，所述半导体高压测试电路包括第一控制模块、第二控制模块、第二导通模块、IGBT管Q1和电阻R1；

所述第一控制模块与所述IGBT管Q1的控制端连接，所述IGBT管Q1的第一端与高压电源连接，所述IGBT管Q1的第二端与所述电阻R1的第一端连接，所述电阻R1的第二端与待测器件连接，所述第二控制模块与所述第二导通模块的控制端连接，所述第二导通模块的第一端与所述高压电源连接，所述第二导通模块的第二端与所述待测器件连接；

所述第一控制模块用于接收第一控制信号，并根据所述第一控制信号控制所述IGBT管Q1导通，以使所述高压电源通过所述IGBT管Q1为所述待测器件施加高压，其中，所述电阻R1用于在所述IGBT管Q1导通后，与所述待测器件分压；

当所述高压电源通过所述IGBT管Q1为所述待测器件施加第一预设时间的高压后，所述第二控制模块用于接收第二控制信号，并根据所述第二控制信号控制所述第二导通模块导通，以使所述高压电源通过所述第二导通模块为所述待测器件施加高压；

当所述高压电源通过所述第二导通模块为所述待测器件施加第二预设时间高压后，所述第一控制模块还用于接收第三控制信号，并根据所述第三控制信号控制所述IGBT管Q1关断，以使所述高压电源单独通过所述第二导通模块为所述待测器件施加高压。

2.根据权利要求1所述的半导体高压测试电路，其特征在于，所述第二控制模块包括第二控制单元和第二充放电单元；

所述第二控制单元与所述第二充放电单元的第一端连接，所述第二充放电单元的第二端与所述第二导通模块的控制端连接；

所述第二控制单元用于接收所述第二控制信号，并根据所述第二控制信号输出第三电压信号至所述第二充放电单元，以使所述第二充放电单元根据所述第三电压信号控制所述第二导通模块导通。

3.根据权利要求2所述的半导体高压测试电路，其特征在于，所述半导体高压测试系统包括控制器，所述第二控制单元包括光耦U2、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电容C4、电容C5和三极管Q3；

所述电阻R7的第一端与所述控制器连接，所述电阻R7的第二端分别与所述电阻R8的第一端、所述三极管Q3的控制端连接，所述电容C4与所述电阻R7并联，所述三极管Q3的第一端与所述光耦U2的第二端连接，所述电阻R8的第二端、所述三极管Q3的第二端均用于接地，所述光耦U2的第一端通过所述电阻R9与第二电源连接，所述电容C5分别与所述第二电源和接地端连接，所述光耦U2的第三端与所述第二导通模块连接，所述光耦U2的第四端与所述第二充放电单元连接。

4.根据权利要求3所述的半导体高压测试电路，其特征在于，所述第二充放电单元包括电阻R10、电阻R11、电容C6和稳压管D4；

所述电阻R10的第一端与所述光耦U2的第四端连接，所述电阻R10的第二端与所述第二导通模块的控制端连接，所述电容C6的第一端与所述光耦U2的第三端，所述电容C6的第二端与所述第二导通模块的控制端连接，所述稳压管D4的阴极与所述光耦U2的第四端连接，所述稳压管D4的阳极与所述电阻R11的第一端连接，所述电阻R11的第二端与所述第二导通模块的控制端连接。

5.根据权利要求1所述的半导体高压测试电路，其特征在于，所述第二导通模块包括二极管D5、二极管D6和IGBT管Q4；

所述二极管D5的阳极与所述高压电源连接，所述二极管D5的阴极与所述IGBT管Q4的第一端连接，所述IGBT管Q4的控制端与所述第二控制模块连接，所述IGBT管Q4的第二端与所述二极管D6的阳极连接，所述二极管D6的阴极与所述待测器件连接。

6.根据权利要求1所述的半导体高压测试电路，其特征在于，所述半导体高压测试系统包括控制器，所述第一控制模块包括光耦U1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电容C1、电容C2、电容C3、稳压管D3和三极管Q2；

所述电阻R2的第一端与所述控制器连接，所述电阻R2的第二端分别与所述电阻R3的第一端、所述三极管Q2的控制端连接，所述电容C1与所述电阻R2并联，所述三极管Q2的第一端与所述光耦U1的第二端连接，所述电阻R3的第二端、所述三极管Q2的第二端均用于接地，所述光耦U1的第一端通过所述电阻R4与第一电源连接，所述电容C2分别与所述第一电源和接地端连接，所述光耦U1的第三端与所述IGBT管Q1的第二端连接，所述光耦U1的第四端分别与所述电阻R5的第一端、所述稳压管D3的阴极连接，所述电阻R5的第二端与所述IGBT管Q1的控制端连接，所述稳压管D3的阳极与所述电阻R6的第一端连接，所述电阻R6的第二端与所述IGBT管Q1的控制端连接，所述电容C3的第一端与所述光耦U1的第三端连接，所述电容C3的第二端与所述IGBT管Q1的控制端连接。

7.根据权利要求5所述的半导体高压测试电路，其特征在于，所述半导体高压测试电路还包括第一隔离电源模块和第二隔离电源模块；

所述第一隔离电源模块分别与所述第一控制模块和所述IGBT管Q1的第二端连接，所述第二隔离电源模块分别与所述第二控制模块和所述IGBT管Q4的第二端连接；

所述第一隔离电源模块用于为所述IGBT管Q1的第二端提供参考电压，以使所述第一控制模块输出的第一控制信号满足所述IGBT管Q1的导通条件；

所述第二隔离电源模块用于为所述IGBT管Q4的第二端提供参考电压，以使所述第二控制模块输出的第二控制信号满足所述IGBT管Q4的导通条件。

8.根据权利要求7所述的半导体高压测试电路，其特征在于，所述第一隔离电源模块包括模块电源U3、电容C7和电容C8；

所述模块电源U3的第一端分别与第三电源和所述电容C7的第一端连接，所述电容C7的第二端和所述模块电源U3的第二端均用于接地，所述模块电源U3的第三端与所述IGBT管Q1的第二端连接，所述模块电源U3的第四端与所述第一控制模块连接，所述模块电源U3的第四端还通过所述电容C8与所述IGBT管Q1的第二端连接。

9.根据权利要求7所述的半导体高压测试电路，其特征在于，所述第二隔离电源模块包括模块电源U4、电容C9和电容C10；

所述模块电源U4的第一端分别与第四电源和所述电容C9的第一端连接，所述电容C9的第二端和所述模块电源U4的第二端均用于接地，所述模块电源U4的第三端与所述IGBT管Q4的第二端连接，所述模块电源U4的第四端与所述第二控制模块连接，所述模块电源U4的第四端还通过所述电容C10与所述IGBT管Q4的第二端连接。

10.一种半导体高压测试系统，其特征在于，所述半导体高压测试系统包括：

控制器；

高压电源；

待测器件；以及

如权利要求1-9任一项所述的半导体高压测试电路。