适于开关时间测试和阈值电压测试的测试电路及测试方法技术

本发明专利技术涉及半导体技术领域，具体涉及了一种适于开关时间测试和阈值电压测试的测试电路及测试方法，测试电路包括：功率回路、开关时间测试电路以及阈值电压测试电路，阈值电压测试电路包括第一电源、第一开关、第二开关和第三开关，功率回路包括第一电容，第一电源通过第一开关连接被测器件的集电极，通过第二开关连接发射极，通过第三开关连接基极，第一开关和第二开关闭合时，第一电源为第一电容充电，第三开关闭合时，阈值电压测试电路用于测试被测器件的阈值电压；开关时间测试电路连接功率回路进行开关时间测试。本发明专利技术通过开关的开断，先为第一电容充电；然后再进行被测器件阈值电压的测试；可以减小阈值电压的测试时间。可以减小阈值电压的测试时间。可以减小阈值电压的测试时间。

【技术实现步骤摘要】
适于开关时间测试和阈值电压测试的测试电路及测试方法


[0001]本专利技术涉及半导体
，具体涉及一种适于开关时间测试和阈值电压测试的测试电路及测试方法。

技术介绍

[0002]目前市面上的第三代半导体材料器件，如GaN(氮化镓)，SiC(碳化硅)等，由于具有过高的开关速度（di/dt电流上升(速)率和dv/dt电压上升(速)率），测试电路中的寄生参数会对测试结果造成严重的影响，所以在开关时间测试时，大功率回路中一般不接入继电器或开关。
[0003]而由于大功率回路有大电容的存在，且没有继电器或开关来断开，在测量器件VTH（阈值电压）值时，对阈值电压的测量结果和测量时间有很大的影响。例如，目前有客户需要使用0.25mA的恒定电流测量器件的VTH值，如器件的VTH值为6V，大功率回路中使用的电容为33uF，则测量时间根据公式：，计算得的时间约为800ms，假如器件的VTH值更大，或功率回路中电容值更大的情况下，所需的测量时间会更长，时间上无法满足客户量产的需求。并且，如果测量上限为10V，当器件损坏开路的情况下，0.25mA的恒定电流来测量器件VTH值，则需要1.32s时间才能判定器件损坏。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术提供一种适于开关时间测试和阈值电压测试的测试电路及测试方法，以解决现有技术中用于测量半导体器件开关时间的测试电路测试阈值电压时测试时间较长的技术问题。
[0005]本专利技术提供的技术方案如下：本专利技术第一方面提供一种适于开关时间测试和阈值电压测试的测试电路，包括：功率回路、开关时间测试电路以及阈值电压测试电路，所述阈值电压测试电路包括第一电源、第一开关、第二开关和第三开关，所述功率回路包括被测器件、第一电容，所述第一电源通过第一开关连接被测器件的集电极，通过第二开关连接被测器件的发射极，通过第三开关连接被测器件的基极，所述第一开关和第二开关闭合时，所述第一电源为所述第一电容充电，所述第三开关闭合时，所述阈值电压测试电路用于测试被测器件的阈值电压；所述开关时间测试电路连接所述功率回路进行被测器件的开关时间测试。
[0006]可选地，该适于开关时间测试和阈值电压测试的测试电路还包括：电荷释放电路，所述电荷释放电路连接所述第一电容两端，用于在进行开关时间测试以及阈值电压测试后释放第一电容中的电荷。
[0007]可选地，所述功率回路还包括：第一二极管和负载回路，所述第一二极管连接在被测器件和所述第一电容之间，所述负载回路连接在所述第一二极管两端；所述第一二极管用于在进行阈值电压测试时防止第一电容中的电流回流；所述负载回路用于在进行开关时间测试时接入所述第一二极管两端，所述第一二极管还用于在进行开关时间测试时作为所
述负载回路的续流二极管。
[0008]可选地，所述第一电源包括低压隔离电源和恒流源，所述阈值电压测试电路还包括：依次连接的采样芯片、运算放大器以及第二二极管，所述低压隔离电源用于为恒流源、采样芯片以及运算放大器充电；所述恒流源用于提供阈值电压测试时的恒流输出；所述采样芯片和所述运算放大器用于采集被测器件的阈值电压。
[0009]可选地，所述开关时间测试电路包括：电源电路和驱动电路；所述电源电路连接功率回路，用于为被测器件提供电压；所述驱动电路连接被测器件，用于控制被测器件导通或截止。
[0010]可选地，所述电源电路包括第二电源、第二电容以及第一开关管，所述第二电源和所述第二电容通过第一开关管连接在所述第一电容两端；所述驱动电路包括第一驱动信号源、第二驱动信号源、第三二极管、第四二极管、第一可变电阻阵列、第二可变电阻阵列和第四开关，所述第四开关的一端连接所述被测器件，所述第四开关的另一端连接所述第一可变电阻阵列的一端以及第二可变电阻阵列的一端，所述第一可变电阻阵列的另一端连接第三二极管的阴极，所述第三二极管的阳极连接所述第一驱动信号源，所述第二可变电阻阵列的另一端连接第四二极管的阳极，所述第四二极管的阴极连接所述第二驱动信号源。
[0011]可选地，所述电荷释放电路包括第一电阻和第二开关管，所述第一电阻和所述第二开关管串联连接后并联在所述第一电容的两端。
[0012]本专利技术第二方面提供一种适于开关时间测试和阈值电压测试的测试电路的测试方法，应用于本专利技术第一方面所述的适于开关时间测试和阈值电压测试的测试电路，所述测试方法包括阈值电压测试，所述阈值电压测试包括：控制第一开关和第二开关闭合，采用第一电流为第一电容充电第一预设时间；控制第三开关闭合，采用第二电流控制被测器件工作，第二预设时间后采集阈值电压；断开第一开关、第二开关和第三开关，闭合第二开关管，采用电荷释放电路释放第一电容中的电荷。
[0013]可选地，该适于开关时间测试和阈值电压测试的测试电路的测试方法包括开关时间测试，所述开关时间测试包括：闭合第一开关管，采用电源电路为第一电容充电；闭合第四开关，采用驱动电路控制被测器件导通第三预设时间后控制被测器件截止；在第四预设时间后再次采用驱动电路控制被测器件导通以及控制被测器件截止；断开第一开关管，闭合第二开关管，采用电荷释放电路释放第一电容中的电荷。
[0014]可选地，该适于开关时间测试和阈值电压测试的测试电路的测试方法包括：控制被测器件进行所述阈值电压测试；判断阈值电压测试结果是否在预设范围内；当在预设范围内时，控制被测器件进行所述开关时间测试；再次控制被测器件进行所述阈值电压测试；根据阈值电压测试结果判断被测器件是否损坏。
[0015]本专利技术技术方案，具有如下优点：本专利技术提供的适于开关时间测试和阈值电压测试的测试电路以及测试方法，在开关时间测试的基础上，设置阈值电压测试电路，阈值电压测试电路中设置三个开关，通过开关的开断，先为第一电容充电；然后再进行被测器件阈值电压的测试；可以减小阈值电压的测试时间；同时通过阈值电压测试电路以及开关时间测试电路的设置，使得无需在功率回路中设置继电器或开关，不影响开关时间的测试。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1为本专利技术实施例中适于开关时间测试和阈值电压测试的测试电路的结构框图；图2为本专利技术实施例中适于开关时间测试和阈值电压测试的测试电路的结构示意图；图3为本专利技术实施例中进行开关时间测试的测试电路的结构示意图；图4为本专利技术实施例中进行阈值电压测试的测试电路的结构示意图；图5为本专利技术实施例中阈值电压测试的流程图；图6为本专利技术实施例中阈值电压测试的测量时序图；图7为本专利技术实施例中开关时间测试的流程图；图8为本专利技术实施例中开关时间测试的测量时序图；图9为本专利技术实施例中适于开关时间测试和阈值电压测试的测试电路的测试方法流程图。
具体实施方式
[0018]下面将结合附图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适于开关时间测试和阈值电压测试的测试电路，其特征在于，包括：功率回路、开关时间测试电路以及阈值电压测试电路，所述阈值电压测试电路包括第一电源、第一开关、第二开关和第三开关，所述功率回路包括被测器件、第一电容，所述第一电源通过第一开关连接被测器件的集电极，通过第二开关连接被测器件的发射极，通过第三开关连接被测器件的基极，所述第一开关和第二开关闭合时，所述第一电源为所述第一电容充电，所述第三开关闭合时，所述阈值电压测试电路用于测试被测器件的阈值电压；所述开关时间测试电路连接所述功率回路进行被测器件的开关时间测试。2.根据权利要求1所述的适于开关时间测试和阈值电压测试的测试电路，其特征在于，还包括：电荷释放电路，所述电荷释放电路连接所述第一电容两端，用于在进行开关时间测试以及阈值电压测试后释放第一电容中的电荷。3.根据权利要求1所述的适于开关时间测试和阈值电压测试的测试电路，其特征在于，所述功率回路还包括：第一二极管和负载回路，所述第一二极管连接在被测器件和所述第一电容之间，所述负载回路连接在所述第一二极管两端；所述第一二极管用于在进行阈值电压测试时防止第一电容中的电流回流；所述负载回路用于在进行开关时间测试时接入所述第一二极管两端，所述第一二极管还用于在进行开关时间测试时作为所述负载回路的续流二极管。4.根据权利要求1所述的适于开关时间测试和阈值电压测试的测试电路，其特征在于，所述第一电源包括低压隔离电源和恒流源，所述阈值电压测试电路还包括：依次连接的采样芯片、运算放大器以及第二二极管，所述低压隔离电源用于为恒流源、采样芯片以及运算放大器充电；所述恒流源用于提供阈值电压测试时的恒流输出；所述采样芯片和所述运算放大器用于采集被测器件的阈值电压。5.根据权利要求2所述的适于开关时间测试和阈值电压测试的测试电路，其特征在于，所述开关时间测试电路包括：电源电路和驱动电路；所述电源电路连接功率回路，用于为被测器件提供电压；所述驱动电路连接被测器件，用于控制被测器件导通或截止。6.根据权利要求5所述的适于开关时间测试和阈值电压测试的测试电路，其特征在于，所述电源电路包括第二电源、第二电容以及第一开关管，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：何嘉辉，
申请(专利权)人：佛山市联动科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：