一种MOSFET高温可靠性综合测试装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种MOSFET高温可靠性综合测试装置，包括：高温栅偏测试平台及高温反偏测试平台置于所述恒温箱内，恒温箱提供预设温度的恒温条件；电源模块为所述高温栅偏测试平台提供栅极电压、为高温反偏测试平台提供漏极电压；高温栅偏测试平台能同时对多个MOSFET进行栅偏测试，高温反偏测试平台能同时对多个MOSFET进行反偏测试；电流采集模块采集高温栅偏测试平台的测试电流、高温反偏测试的测试电流，从而实现对多个MOSFET同时进行高温栅偏测试或高温反偏测试，节省了测试时间，提高了测试效率。试效率。试效率。

【技术实现步骤摘要】
一种MOSFET高温可靠性综合测试装置


[0001]本专利技术涉及半导体器件测试领域，具体涉及一种MOSFET高温可靠性综合测试装置。

技术介绍

[0002]SiC材料的禁带宽度宽、临界击穿场强大、热导率高，是第三代半导体的典型代表。在诸多电力电子器件中，拥有电压控制、高输入阻抗、低驱动功率、低导通电阻、低开关损耗及高工作频率等优点的金属
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氧化物半导体场效应晶体管(siliconcarbide Metal
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Oxide
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Semiconductor Field
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Effect Transistor，即MOSFET)已在光伏逆变器及电动汽车中得到了广泛应用。与此同时拥有更高的临界击穿场强、更好的热传导性能、更小的导通电阻、更高的电子饱和速度以及更大的功率密度的SiC材料在功率半导体领域得到了广泛关注。SiC材料的优良特性也使得基于SiC器件的大功率电力电子装备拥有更轻的重量、更小的体积、更快的开关频率、更高的电压、更高的温度承受能力等，进而使得整个系统的功率密度与性能得到极大提升。
[0003]MOSFET的高温特性是其区别于传统硅基器件的重要特性，因此高温可靠性测试是SiC MOSFET产品化的必经之路，SiC MOSFET的工作温度比传统硅基器件高25～50℃，因此其高温可靠性测试条件愈发苛刻；通过HTGB(高温栅偏测试)可以反映器件栅极氧化层的稳定性，栅极氧化层较差会导致器件在频繁的开关过程中被击穿从而失效；而HTRB(高温反偏测试)可以反应器件的耐压水平，即器件终端承受电压的能力，终端较差的器件在长期的反偏电压应力下会被击穿进而导致器件失效。因此HTGB 和HTRB都是测试国产器件的可靠性的重要手段。

技术实现思路

[0004]因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中的高温可靠性测试时间长的缺陷，从而提供一种可同时进行多支SiC MOSFET HTGB和 HTRB试验的高温可靠性综合测试装置。
[0005]为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]本专利技术实施例提供一种MOSFET高温可靠性综合测试装置，包括：恒温箱、高温栅偏测试平台、高温反偏测试平台、电源模块、电流采集模块，其中，高温栅偏测试平台及高温反偏测试平台置于恒温箱内，恒温箱用于提供预设温度的恒温条件；高温栅偏测试平台的正负极供电端、高温反偏测试平台的正负极供电端均与电源模块连接，电源模块置于恒温箱外，电源模块用于为高温栅偏测试平台提供栅极电压、为高温反偏测试平台提供漏极电压；高温栅偏测试平台用于同时对多个MOSFET进行栅偏测试，高温反偏测试平台用于同时对多个MOSFET进行反偏测试；电流采集模块置于恒温箱外，电流采集模块输入端分别与高温栅偏测试平台的正负极供电端、高温栅偏测试平台的正负极供电端连接，电流采集模块用于采集高温栅偏测试平台的测试电流、高温反偏测试的测试电流。
[0007]在一实施例中，MOSFET高温可靠性综合测试装置，还包括：数据处理模块，数据处理模块置于恒温箱外，数据处理模块输入端与电流采集模块的输出端连接，数据处理模块用于将电流采集模块采集的测试电流进行整理，并绘制测试图形。
[0008]在一实施例中，电源模块包括：栅极电源模块及高压电源模块，其中，栅极电源模块与高温栅偏测试平台的正负极供电端连接，栅极电源模块为高温栅偏测试平台提供栅极电压；高压电源模块与高温反偏测试平台的正负极供电端连接，高压电源模块为高温反偏测试平台提供漏极电压。
[0009]在一实施例中，高温反偏测试平台包括：第一PCB基板、第一正负极柱端子、多个第一MOSFET插槽及多个第一保护电阻，其中，第一PCB基板用于承载第一MOSFET插槽、第一保护电阻及第一正负极柱端子；每个第一MOSFET插槽的漏极、源极分别通过第一PCB基板内部金属走线与其他第一MOSFET插槽的漏极、源极对应相连，并最终与第一负极柱端子连接；每个第一MOSFET插槽的栅极通过第一PCB基板内部金属走线与一个第一保护电阻的第一端连接，该第一保护电阻的另一端通过第一PCB基板内部的金属走线与第一正极柱端子连接；第一正极柱端子、第一负极柱端子均通过第一PCB基板内部金属走线与栅极电源模块的正极供电端、负极供电端连接。
[0010]在一实施例中，高温栅偏测试平台的MOSFET插槽按照矩阵形式布置；每行第一MOSFET插槽漏极、源极分别通过第一PCB基板内部金属走线与本行其他第一MOSFET插槽的漏极、源极对应相连，并最终与第一负极柱端子连接；或者每列的第一MOSFET插槽漏极、源极分别通过第一PCB基板内部金属走线与本列其他第一MOSFET插槽的漏极、源极对应相连，并最终与第一负极柱端子连接。
[0011]在一实施例中，高温反偏测试平台包括：第二PCB基板、第二正负极柱端子、多个第二MOSFET插槽及多个第二保护电阻，其中，第二PCB基板用于承载第二MOSFET插槽、第二保护电阻及第二正负极柱端子；每个第二MOSFET插槽的栅极、源极分别通过第二PCB基板内部金属走线与其他第二MOSFET插槽的栅极、源极对应相连，并最终与第二负极柱端子连接；每个第二MOSFET插槽的漏极通过第二PCB基板内部金属走线与一个第二保护电阻的第一端连接，该第二保护电阻的另一端通过第二PCB基板内部的金属走线与第二正极柱端子连接；第二正极柱端子、第二负极柱端子与栅极电源模块的正极供电端、负极供电端连接。
[0012]在一实施例中，高温反偏测试平台的MOSFET插槽按照矩阵形式布置；每行第二MOSFET插槽漏极、源极分别通过第二PCB基板内部金属走线与本行其他第二MOSFET插槽的漏极、源极对应相连，并最终与第二负极柱端子连接；或者每列的第二MOSFET插槽漏极、源极分别通过第二PCB基板内部金属走线与本列其他第二MOSFET插槽的漏极、源极对应相连，并最终与第二负极柱端子连接。
[0013]在一实施例中，MOSFET高温可靠性综合测试装置还包括：多个绝缘支撑件，绝缘支撑件位于PCB基板四角的上部和下部，用于支撑测试平台并实现多个高温栅偏测试平台、高温反偏测试平台间的模块化组装。
[0014]本专利技术技术方案，具有如下优点：
[0015]1.本专利技术提供的MOSFET高温可靠性综合测试装置，高温栅偏测试平台及高温反偏测试平台置于所述恒温箱内，恒温箱提供预设温度的恒温条件；电源模块为所述高温栅偏测试平台提供栅极电压、为高温反偏测试平台提供漏极电压；高温栅偏测试平台能同时对
多个MOSFET进行栅偏测试，高温反偏测试平台能同时对多个MOSFET进行反偏测试；电流采集模块采集高温栅偏测试平台的测试电流、高温反偏测试的测试电流，从而实现对多个MOSFET同时进行高温栅偏测试或高温反偏测试，节省了测试时间，提高了测试效率。
[0016]2.本专利技术提供的MOSFET高温可靠性综合测试装置，利用绝缘支撑件支撑测试平台并实现多个高温栅偏测试平台、高温反偏测试平台本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种MOSFET高温可靠性综合测试装置，其特征在于，包括：恒温箱、高温栅偏测试平台、高温反偏测试平台、电源模块、电流采集模块，其中，所述高温栅偏测试平台及所述高温反偏测试平台置于所述恒温箱内，所述恒温箱用于提供预设温度的恒温条件；所述高温栅偏测试平台的正负极供电端、所述高温反偏测试平台的正负极供电端均与所述电源模块连接，所述电源模块置于所述恒温箱外，所述电源模块用于为所述高温栅偏测试平台提供栅极电压、为所述高温反偏测试平台提供漏极电压；所述高温栅偏测试平台用于同时对多个MOSFET进行栅偏测试，所述高温反偏测试平台用于同时对多个MOSFET进行反偏测试；所述电流采集模块置于所述恒温箱外，所述电流采集模块输入端分别与所述高温栅偏测试平台的正负极供电端、所述高温栅偏测试平台的正负极供电端连接，所述电流采集模块用于采集所述高温栅偏测试平台的测试电流、所述高温反偏测试的测试电流。2.根据权利要求1所述的MOSFET高温可靠性综合测试装置，其特征在于，还包括：数据处理模块，所述数据处理模块置于所述恒温箱外，所述数据处理模块输入端与所述电流采集模块的输出端连接，所述数据处理模块用于将所述电流采集模块采集的测试电流进行整理，并绘制测试图形。3.根据权利要求1所述的MOSFET高温可靠性综合测试装置，其特征在于，所述电源模块包括：栅极电源模块及高压电源模块，其中，所述栅极电源模块与所述高温栅偏测试平台的正负极供电端连接，所述栅极电源模块为所述高温栅偏测试平台提供栅极电压；所述高压电源模块与所述高温反偏测试平台的正负极供电端连接，所述高压电源模块为所述高温反偏测试平台提供漏极电压。4.根据权利要求2所述的MOSFET高温可靠性综合测试装置，其特征在于，所述高温反偏测试平台包括：第一PCB基板、第一正负极柱端子、多个第一MOSFET插槽及多个第一保护电阻，其中，所述第一PCB基板用于承载所述第一MOSFET插槽、第一保护电阻及第一正负极柱端子；每个所述第一MOSFET插槽的漏极、源极分别通过所述第一PCB基板内部金属走线与其他所述第一MOSFET插槽的漏极、源极对应相连，并最终与第一负极柱端子连接；每个所述第一MOSFET插槽的栅极通过所述第一PCB基板内部金属走线与一个所述第一保护电阻的第一端连接，该第一保护电阻的另一端通过所述第一PCB基板内...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜泽晨，杨霏，刘瑞，田丽欣，张一杰，
申请(专利权)人：全球能源互联网研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：