【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于半導體老化測試，尤其涉及一種高壓高溫高濕反偏壽命試驗系統。
技術介紹
1、功率半導體器件包括si、sic或gan材質的igbt、diode、mosfet、bjt和scr；需要對功率半導體器件進行環境老化試驗；環境老化試驗具體為在高溫、高濕、偏壓條件下，加速功率半導體器件的失效進程，測試功率半導體器件對濕氣的抵抗能力，評價環境對功率半導體器件外觀的侵蝕程度。
2、現有技術中，環境老化試驗主要包括高溫反偏試驗(htrb)和高溫柵偏試驗(htgb)；高溫反偏試驗(htrb)通過將半導體器件放置在特定溫度的高溫環境中，讓半導體器件承受特定的反向偏壓，測試半導體器件在高溫條件下反向偏置時的泄漏電流；高溫柵偏試驗(htgb)通過將半導體器件放置在特定溫度的高溫環境中，讓半導體器件承受特定的反向偏壓，測試半導體器件在高溫條件下的柵極泄漏電流穩定性。
3、然而，現有的環境老化試驗手段(功率半導體器件高溫高濕偏置測試)一般只針對增強型mosfet，無法對耗盡型mosfet進行可靠性測試(老化測試)，無法進行閾值電壓(vth)測試；并且現有技術的可靠性測試(老化測試)手段單一，要進行不同類型的可靠性測試(老化測試)需要購買諸多設備，嚴重增加了采購費用和運維成本，使得企業負擔增加和設備的利用率低下。
技術實現思路
1、本專利技術的目的是克服現有技術中的不足，提供一種高壓高溫高濕反偏壽命試驗系統。
2、這種高壓高溫高濕反偏壽命試驗系統，包括：系統控制柜和恒
3、恒溫恒濕試驗箱包括試驗箱本體和測試夾具，恒溫恒濕試驗箱用于在高溫和高濕環境下對待測產品進行老化試驗；恒溫恒濕試驗箱電連接上位機，上位機用于控制選擇老化試驗的試驗模式；測試夾具安裝于恒溫恒濕試驗箱內部，測試夾具分為前部分和后部分，前部分和后部分通過隔板隔開，隔板內設有連接器轉接板，前部分和后部分通過連接器轉接板銜接；前部分放置于恒溫恒濕試驗箱內的老化腔體內，后部分固定于恒溫恒濕試驗箱的背板處，前部分和后部分分別設有多個槽位，各槽位之間互相獨立；前部分的槽位用于插接老化板，后部分的槽位用于插接控制板；每塊老化板上布局有多個工位，每個工位均由冠簧插孔、to3p老化測試座和保險絲組成；每個槽位各設有一塊老化板或控制板；
4、系統控制柜包括控制板、ups、工控機、高壓電源a、高壓電源b、低壓電源、數字萬用表、源測量單元、顯示器和安全回路；恒溫恒濕試驗箱與控制板均通過rs485串口與工控機電連接；數字萬用表通過rs232串口及usb接口與工控機電連接；低壓電源電連接控制板上的vg電源接口，用于給部分老化板提供vg電壓；高壓電源b電連接控制板上的部分高壓電源接口，用于給老化板提供v+電壓；高壓電源a電連接控制板上的剩余的高壓電源接口，用于給老化板提供v+電壓；數字萬用表還電連接控制板上的dmm接口，數字萬用表用于在進行htxb測試時，循環檢測老化板上采樣電阻上的電壓，再換算成漏電流；源測量單元電連接控制板上的smu接口，用于在進行vth測試時，循環檢測老化板的閾值電壓；顯示器和安全回路均電連接控制板；
5、控制板包括mcu控制單元、通訊模塊、多路選擇器單元、漏電流采集單元、vth控制模塊、高壓繼電器和極性切換單元；控制板上還設有vg電源接口、高壓電源接口、dmm接口和smu接口；smu接口電連接vth控制模塊，vth控制模塊電連接mcu控制單元；dmm接口電連接多路選擇器單元，漏電流采集單元電連接多路選擇器單元，多路選擇器單元電連接mcu控制單元，通訊模塊也電連接mcu控制單元，極性切換單元一端與vg電源接口電連接，另一端通過連接器轉接板與老化板柵極電源vg-連接；高壓繼電器工作端與高壓電源接口電連接；高壓繼電器另一端通過連接器轉接板與老化板高壓電源v+連接。
6、作為優選：測試夾具的前部分和后部分分別設有五個槽位，前部分的槽位用于插接五塊老化板，后部分的槽位用于插接五塊控制板。
7、作為優選：高壓電源a型號為xr2000，高壓電源b型號為it6517，低壓電源型號為it-m3113，數字萬用表的型號是dmm6500，源測量單元的型號為smu2450。
8、作為優選：控制板中，mcu控制單元中單片機的型號為stm32f103vbt6，通訊模塊選用的芯片型號為nsi83085。
9、作為優選：老化板一共有87個工位，第1～77工位用于通過u型跳線選擇htrb或者htgb測試模式；第78～87工位用于通過控制板繼電器選擇htgb+vth測試模式。
10、這種高壓高溫高濕反偏壽命試驗系統的工作方法，具體步驟為：將高壓高溫高濕反偏壽命試驗系統用于進行零柵壓htrb+idss測試、負柵壓htrb+idss測試、正柵壓htgb+igss測試、負柵壓htgb+igss測試、正柵壓htgb+vth測試或負柵壓htgb+vth測試；
11、進行零柵壓htrb+idss測試時：將老化板上1～77工位每個工位的11個冠簧插孔用u型跳線設置為零柵壓htrb模式，將待測產品依次放入1～77工位，然后將老化板插入測試夾具前部分的1～5號任一槽位中，老化板插牢后，關閉恒溫恒濕試驗箱的箱門，通過與恒溫恒濕試驗箱電連接的上位機，設置老化參數，選擇對應插槽的待測產品，并將老化試驗的試驗模式選擇為零柵壓htrb+idss測試，恒溫恒濕試驗箱開始對待測產品進行高溫高濕反偏老化，老化設定時長后，關閉恒溫恒濕試驗箱內的溫濕度控制裝置；控制板上的dmm開始循環掃描各工位的漏電流，上位機將測試結果保存；
12、進行負柵壓htrb+idss測試時：將老化板上1～77工位每個工位的11個冠簧插孔用u型跳線設置為負柵壓htrb模式，將待測產品依次放入1～77工位，然后將老化板插入測試夾具前部分的1～5號任一槽位中，老化板插牢后，關閉恒溫恒濕試驗箱的箱門，通過與恒溫恒濕試驗箱電連接的上位機，設置老化參數，選擇對應插槽的待測產品，并將老化試驗的試驗模式選擇為負柵壓htrb+idss測試，恒溫恒濕試驗箱開始對待測產品進行高溫高濕反偏老化，老化設定時長后，關閉恒溫恒濕試驗箱內的溫濕度控制裝置；控制板上的dmm開始循環掃描各工位的漏電流，上位機將測試結果保存；
13、進行正柵壓htgb+igss測試時：將老化板上1～77工位每個工位的11個冠簧插孔用u型跳線設置為正柵壓htgb模式，將待測產品依次放入1～77工位，然后將老化板插入測試夾具前部分的1～5號任一槽位中，老化板插牢后，關閉恒溫恒濕試驗箱的箱門，通過與恒溫恒濕試驗箱電連接的上位機，設置老化參數，選擇對應插槽的待測產品，并將老化試驗的試驗模式選擇為正柵壓htgb+igss測試，恒溫恒濕試驗箱開始對待測產品進行高溫高濕柵偏老化，老化設定時長后，關閉恒溫恒濕試驗箱內的溫濕度控制裝置；控制板上的dmm開始循環掃描各工位的漏電流，上位機將測試結果保存；
14、進行負柵壓htgb+igss測試時：將老化板上1本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種高壓高溫高濕反偏壽命試驗系統，其特征在于，包括：系統控制柜和恒溫恒濕試驗箱；
2.根據權利要求1所述高壓高溫高濕反偏壽命試驗系統，其特征在于：測試夾具的前部分和后部分分別設有五個槽位，前部分的槽位用于插接五塊老化板，后部分的槽位用于插接五塊控制板。
3.根據權利要求1所述高壓高溫高濕反偏壽命試驗系統，其特征在于：高壓電源A(8)型號為XR2000，高壓電源B(9)型號為IT6517，低壓電源(7)型號為IT-M3113，數字萬用表(6)的型號是DMM6500，源測量單元(5)的型號為SMU2450。
4.根據權利要求3所述高壓高溫高濕反偏壽命試驗系統，其特征在于：控制板中，MCU控制單元中單片機的型號為STM32F103VBT6，通訊模塊選用的芯片型號為NSi83085。
5.根據權利要求1所述高壓高溫高濕反偏壽命試驗系統，其特征在于：老化板一共有87個工位，第1～77工位用于通過U型跳線選擇HTRB或者HTGB測試模式；第78～87工位用于通過控制板繼電器選擇HTGB+Vth測試模式。
6.一種如權利要求5所述
...【技術特征摘要】
1.一種高壓高溫高濕反偏壽命試驗系統，其特征在于，包括：系統控制柜和恒溫恒濕試驗箱；
2.根據權利要求1所述高壓高溫高濕反偏壽命試驗系統，其特征在于：測試夾具的前部分和后部分分別設有五個槽位，前部分的槽位用于插接五塊老化板，后部分的槽位用于插接五塊控制板。
3.根據權利要求1所述高壓高溫高濕反偏壽命試驗系統，其特征在于：高壓電源a(8)型號為xr2000，高壓電源b(9)型號為it6517，低壓電源(7)型號為it-m3113，數字萬用表(6)的型號是dmm6500，源測量單元(5)的型號為smu2450。
4.根據權利要求3所述高壓高溫高濕反偏壽命試驗系統，其特征在于：控制板中，mcu控制單...
【專利技術屬性】
技術研發人員：季天賜，卞雅培，王莉榮，溫秀蓉，
申請(專利權)人：蘇州歐菲特電子股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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