测试结构及功率器件在线测试装置制造方法及图纸

本申请涉及一种测试结构及功率器件在线测试装置。所述测试结构包括：多条并联的测试支路，各所述测试支路均包括串联电阻及待测功率器件，所述待测功率器件与位于同一所述测试支路的所述串联电阻串接；供电检测装置，与所述测试支路相连接，用于向所述待测功率器件施加偏置电压，使得所述待测功率器件处于阻断状态，并实时监测干路中的电流。采用本测试结构能够提高试验效率。能够提高试验效率。能够提高试验效率。

【技术实现步骤摘要】
测试结构及功率器件在线测试装置


[0001]本申请涉及半导体
，特别是涉及一种测试结构及功率器件单粒子效应在线测试装置。

技术介绍

[0002]随着半导体技术的发展，出现了半导体功率器件技术，且广泛应用于航天、航空以及地面等，然而，半导体功率器件在航天、航空以及地面等应用中均可能受到恶劣辐射环境的影响。在航天应用中，面临的主要是辐射环境为重离子、质子等；在航空和地面应用中，面临的主要是辐射环境为大气中子。当单个高能辐射粒子入射到功率器件中时，可能会导致器件工作异常或失效，这被称为单粒子效应。对于功率器件，常见的单粒子效应失效模式为单粒子烧毁(SingleEvent Burnout，SEB)和单粒子栅穿(Single Event Gate Rupture，SEGR)，且均为破坏性失效，会导致器件的永久性损伤，危害巨大。为了保障功率器件在辐射环境下的安全可靠工作，需要对其进行辐射敏感性进行评估。
[0003]目前，对功率器件的辐射敏感性评估是基于地面模拟辐射源开展加速辐照试验，其试验设计的单粒子烧毁检测方法及测试电路均是针对单只功率器件的，只能检测一只功率器件的单粒子烧毁效应的多次发生。
[0004]然而，由于只能针对单只功率器件重复开展测试，对于大规模样本的辐照试验效率就会很低。

技术实现思路

[0005]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高试验效率的一种测试结构及功率器件在线装置。
[0006]第一方面，本申请提供了一种测试结构。所述测试结构包括：
[0007]多条并联的测试支路，各所述测试支路均包括待测功率器件；
[0008]供电检测装置，与所述测试支路相连接，用于向所述待测功率器件施加偏置电压，使得所述待测功率器件处于阻断状态，并实时监测干路中的电流。
[0009]在其中一个实施例中，所述供电检测装置包括高压源表；所述待测功率器件包括金属氧化物半导体场效应晶体管，所述金属氧化物半导体场效应晶体管的漏极与所述供电检测装置相连接，所述金属氧化物半导体场效应晶体管的栅极及源极均接地；或所述待测功率器件包括二极管，所述二极管的阳极接地，所述二极管的阴极与所述供电检测装置相连接。
[0010]在其中一个实施例中，各所述测试支路均还包括：串联电阻，所述串联电阻与位于同一所述测试支路的所述待测功率器件串接；电容，所述电容与所述待测功率器件并联。
[0011]在其中一个实施例中，所述测试结构还包括瞬态电流采样电路，设置于干路上，用于实时监测所述干路中的瞬态电流信号。
[0012]在其中一个实施例中，所述瞬态电流采样电路包括：第一采样电阻，位于所述干路
上；示波器，与所述第一采样电阻并联。
[0013]在其中一个实施例中，所述待测功率器件阻断状态的等效电阻阻值远大于所述串联电阻的阻值。
[0014]在其中一个实施例中，各所述测试支路均还包括：第二采样电阻，所述待测功率器件经由所述第二采样电阻接地；运放采样电路，一端连接于所述第二采样电阻与所述待测功率器件之间，用于采集所述运放采集电路与所述第二采样电阻及所述待测功率器件的连接点处的电压；所述测试结构还包括处理器及上位机，所述处理器与各所述测试支路中的所述运放采样电路均相连接，用于判断各所述运放采样电路采集的电压是否异常；所述上位机与所述处理器相连接。
[0015]在其中一个实施例中，所述运放采样电路包括：运算放大器，包括正输入端、负输入端、电压输入端、接地端及输出端，所述运算放大器的所述电压输入端连接电源电压，所述运算放大器的所述输出端接地；第三采样电阻，一端连接于所述第二采样电阻与所述待测功率器件之间，另一端连接所述运算放大器的所述正输入端；阻抗，一端连接所述运算放大器的所述正输入端，另一端接地；第四采样电阻，一端与所述运算放大器的输出端共同作为所述运放采样电路的输出端与所述处理器相连接，另一端连接所述运算放大器的负输入端；第五采样电阻，一端与所述第四采样电阻及所述运算放大器的负输入端均相连接，另一端接地。
[0016]在其中一个实施例中，所述测试支路还包括：开关，与位于同一所述测试支路上的所述待测功率器件串接；电容，所述电容与所述待测功率器件并联；电参数监测模块，一端与所述待测功率器件远离所述开关的一端相连接；所述测试结构还包括处理器及上位机，所述处理器与各所述测试支路中的所述电参数监测模块均相连接；所述上位机与所述处理器相连接。
[0017]第二方面，本申请还提供了一种功率器件在线测试装置。所述装置包括：
[0018]如第一方面中任一项所述的测试结构；
[0019]夹具，位于各所述测试支路中，用于夹持所述待测功率器件；
[0020]辐射源，用于提供辐射粒子辐射同时各所述待测功率器件。
[0021]上述一种测试结构及功率器件在线装置，能够同时对多个待测功率器件分别并联连接，组成测试结构中的测试支路，并对上述待测功率器件施加偏置电压的方式使该待测功率器件处于阻断状态，通过监测干路中的电流来实现功率器件在线测试，提高了功率器件在线测试的效率。
附图说明
[0022]图1为一个实施例中的一种测试结构的结构框图；
[0023]图2为一个实施例中的测试结构中待测功率器件为NMOS管的测试支路的结构示意图；
[0024]图3为一个实施例中的测试结构中待测功率器件为二极管的测试支路的结构示意图；
[0025]图4为另一个实施例中的测试结构的结构示意图；
[0026]图5为一个实施例中一种功率器件在线测试装置；
[0027]图6为一个实施例中一种功率器件在线测试方法；
[0028]图7为又一个实施例中的测试结构的结构示意图。
具体实施方式
[0029]为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
[0030]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。
[0031]可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，可以将第一电阻称为第二电阻，且类似地，可将第二电阻称为第一电阻。第一电阻和第二电阻两者都是电阻，但其不是同一电阻。
[0032]可以理解，以下实施例中的“连接”，如果被连接的电路、模块、单元等相互之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。
[0033]在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种测试结构，其特征在于，包括：多条并联的测试支路，各所述测试支路均包括待测功率器件；供电检测装置，与所述测试支路相连接，用于向所述待测功率器件施加偏置电压，使得所述待测功率器件处于阻断状态，并实时监测干路中的电流。2.根据权利要求1所述的测试结构，其特征在于，所述供电检测装置包括高压源表；所述待测功率器件包括金属氧化物半导体场效应晶体管，所述金属氧化物半导体场效应晶体管的漏极与所述供电检测装置相连接，所述金属氧化物半导体场效应晶体管的栅极及源极均接地；或所述待测功率器件包括二极管，所述二极管的阳极接地，所述二极管的阴极与所述供电检测装置相连接。3.根据权利要求1所述的测试结构，其特征在于，各所述测试支路均还包括：串联电阻，所述串联电阻与位于同一所述测试支路的所述待测功率器件串接；电容，所述电容与所述待测功率器件并联。4.根据权利要求1所述的测试结构，其特征在于，还包括瞬态电流采样电路，设置于干路上，用于实时监测所述干路中的瞬态电流信号。5.根据权利要求4所述的测试结构，其特征在于，所述瞬态电流采样电路包括：第一采样电阻，位于所述干路上；示波器，与所述第一采样电阻并联。6.根据权利要求3所述的测试结构，其特征在于，所述待测功率器件阻断状态的等效电阻阻值远大于所述串联电阻的阻值。7.根据权利要求1至6中任一项所述的测试结构，其特征在于，各所述测试支路均还包括：第二采样电阻，所述待测功率器件经由所述第二采样电阻接地；运放采样电路，一端连接于所述第二采样电阻与所述待测功率器件之间，用于采集所述运放采集电路与所述第二采样电阻及所...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭超，雷志锋，张战刚，何玉娟，肖庆中，
申请(专利权)人：中国电子产品可靠性与环境试验研究所工业和信息化部电子第五研究所中国赛宝实验室，
类型：发明
国别省市：