【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开关于在操作服务期间监测、限制、减缓和/或降低功率半导体的固有降级的领域。
技术介绍
1、功率半导体模块在其操作寿命期间的栅极氧化物质量被称为这种器件的可靠性关注的关键参数。
2、特别是对于sic mosfet，栅极氧化物(gox)膜似乎是可靠性的关键点：sic mosfet器件具有比si mosfet高四个数量级的故障概率。
3、减小正栅极-源极电压可以增加器件的可靠性。负偏压通常被用作对抗措施以避免在串联电连接的器件的接通期间器件的自导通。然而，由于功率半导体的某些空闲时间，负偏压可能被施加达几个小时，这将导致阈值电压的减小。这种变化在转换器开始再次切换的最初数秒钟内是关键的。此外，在栅极的切换时间期间发生栅极过电压，这也贡献了阈值电压上的偏移。
4、存在改进基板缺陷密度并且在理论上提高可靠性的已知解决方案，例如：在阻挡模式和导通状态下对栅极氧化物场的限制、避免电压尖峰以及sic/sio2界面钝化。然而，维持栅极氧化物质量的已知解决方案在功率半导体模块的某些操作条件下具有各种负面影响。
技术实现思路
1、本公开改善了所述情形。
2、提出了一种包括至少一个半导体元件的功率半导体模块的处理(treatment)方法，所述至少一个半导体元件包括金属氧化物半导体元件和/或金属绝缘体半导体元件，所述方法包括：
3、a.获取与模块的栅极氧化物的初始健康状态相对应的第一值vsoh,0；
4、b.获取与模块的栅极氧化物
5、c.根据所获取的第一值vsoh,0和所获取的第二值vsoh,x，推断：
6、导通状态栅极电压vcc或截止状态栅极电压栅极电压vee，以及
7、导通的延迟时间ton或截止的延迟时间toff；
8、d.生成被配置为在所推断的延迟时间ton或toff期间向模块施加所推断的栅极电压vcc或vee的至少一个控制信号。
9、在另一方面，提出了一种功率半导体模块，该功率半导体模块包括单个金属氧化物半导体元件或一组金属氧化物半导体元件、或单个金属绝缘体半导体元件或一组金属绝缘半导体元件，所述模块被设置成实现这种方法。
10、在另一方面，提出了一种计算机软件，该计算机软件包括指令以在该软件由处理器执行时实现如这里所限定的方法。在另一方面，提出了一种计算机可读非暂时性记录介质，该计算机可读非暂时性记录介质上登记有软件以在该软件由处理器执行时，实现根据如这里所限定的方法。
11、以下特征可以可选地实现、单独实现或者一个与其它组合地实现：
12、所述方法还包括以下预备操作：
13、*根据具有零或负栅极电压vee并且具有截止的延迟时间toff的控制逻辑信号，从导通状态到截止状态；或者
14、*根据具有正栅极电压vcc并且具有导通的延迟时间ton的控制逻辑信号，从截止状态到导通状态，
15、-切换所述至少一个半导体元件。
16、所施加的栅极电压vcc或vee的正负符号取决于所述至少一个半导体元件的导通/截止状态。
17、用于根据所获取的第一值vsoh,0和所获取的第二值vsoh,x来推断导通的延迟时间ton或截止的延迟时间toff的标准包括以下项：
18、-如果所获取的第二值vsoh,x大于所获取的第一值vsoh,0，则截止的延迟时间toff相对于截止的延迟时间toff的先前值增加；
19、-如果所获取的第二值vsoh,x小于所获取的第一值vsoh,0，则截止的延迟时间toff相对于截止的延迟时间toff的先前值减小。
20、用于根据所获取的第一值vsoh,0和所获取的第二值vsoh,x来推断导通状态栅极电压vcc或截止状态栅极电压栅极电压vee的标准包括以下项：
21、-如果所获取的第二值vsoh,x大于所获取的第一值vsoh,0，则导通状态栅极电压vcc相对于导通状态栅极电压vcc的先前值增加，并且所述增加与所获取的第一值vsoh,0与所获取的第二值vsoh,x之差成比例或相等。
22、用于根据所获取的第一值vsoh,0和所获取的第二值vsoh,x来推断导通状态栅极电压vcc或截止状态栅极电压栅极电压vee的标准包括以下项：
23、-如果所获取的第二值vsoh,x大于所获取的第一值vsoh,0，则所述截止状态栅极电压vee相对于所述截止状态栅极电压vee的先前值减小；
24、-如果所获取的第二值vsoh,x小于所获取的第一值vsoh,0，则所述截止状态栅极电压vee相对于所述截止状态栅极电压vee的先前值增加；
25、-如果所获取的第二值vsoh,x等于所获取的第一值vsoh,0，则所述截止状态栅极电压vee维持等于所述截止状态栅极电压vee的先前值。
26、用于根据所获取的第一值vsoh,0和所获取的第二值vsoh,x来推断导通状态栅极电压vcc或截止状态栅极电压栅极电压vee的标准包括以下项：
27、-如果所获取的第二值vsoh,x大于所获取的第一值vsoh,0，则截止状态栅极电压vee相对于截止状态栅极电压vee的先前值减小；
28、-如果所获取的第二值vsoh,x小于所获取的第一值vsoh,0，则导通状态栅极电压vcc相对于导通状态栅极电压vcc的先前值增加；
29、-如果所获取的第二值vsoh,x等于所获取的第一值vsoh,0，则导通状态栅极电压vcc和截止状态栅极电压vee各自重新初始化为它们相应的默认值。
30、所述方法还包括以下操作：
31、-当检测到半导体元件的反向传导时，生成被配置为向模块施加所推断的栅极电压vcc或vee的至少一个控制信号。
32、在模块的寿命期间获取至少两个第二值vsoh,x和vsoh,x+1，并且用于根据所获取的第一值vsoh,0以及所获取的第二值vsoh,x和vsoh,x+1来推断导通状态栅极电压vcc或截止状态栅极电压栅极电压vee的标准包括以下项：
33、-如果所获取的第二值的时间导数dvsoh,x/dt是正的，则导通状态栅极电压vcc相对于导通状态栅极电压vcc的先前值减小，和/或截止状态栅极电压vee相对于截止状态栅极电压vee的先前值减小；
34、-如果所获取的第二值的时间导数dvsoh,x/dt是负的，则导通状态栅极电压vcc相对于导通状态栅极电压vcc的先前值增加，和/或截止状态栅极电压vee相对于截止状态栅极电压vee的先前值增加。
35、用于推断导通的延迟时间ton或截止的延迟时间toff的标准还依赖于导通状态栅极电压vcc和/或截止状态栅极电压栅极电压vee。
36、在以下详细描述中并且在附图上将示出其它特征、细节以及优点。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种包括至少一个半导体元件的功率半导体模块的处理方法，所述至少一个半导体元件包括金属氧化物半导体元件和/或金属绝缘体半导体元件，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括以下预备操作：
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所施加的栅极电压VCC或VEE的正负符号取决于所述至少一个半导体元件的导通/截止状态。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法，其中，用于根据所获取的第一值Vsoh,0和所获取的第二值Vsoh,X来推断所述导通的延迟时间ton或所述截止的延迟时间tOFF的标准包括以下项：
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的方法，其中，用于根据所获取的第一值Vsoh,0和所获取的第二值Vsoh,X来推断所述导通状态栅极电压VCC或截止状态栅极电压栅极电压VEE的标准包括以下项：
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的方法，其中，用于根据所获取的第一值Vsoh,0和所获取的第二值Vsoh,X来推断所述导通状态栅极电压VCC或截止状态栅极电压栅极电压VEE的标准包括以下项：
7.
8.根据权利要求1至7中的任一项所述的方法，所述方法还包括以下操作：
9.根据权利要求1至8中的任一项所述的方法，其中，所述方法的一部分形成迭代循环，使得从第二次获取第二值VSOH,X+1开始，操作b至d的系列被重复至少一次。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，在所述模块的寿命期间获取至少两个第二值Vsoh,X和Vsoh,X+1，并且其中，用于根据所获取的第一值Vsoh,0以及所获取的第二值Vsoh,X和Vsoh,X+1来推断所述导通状态栅极电压VCC或截止状态栅极电压栅极电压VEE的标准包括以下项：
11.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其中，用于推断所述导通的延迟时间tON或所述截止的延迟时间tOFF的标准还依赖于所述导通状态栅极电压VCC和/或所述截止状态栅极电压栅极电压VEE。
12.一种功率半导体模块，所述功率半导体模块包括单个金属氧化物半导体元件、或一组金属氧化物半导体元件、或单个金属绝缘体半导体元件或一组金属绝缘半导体元件，所述模块被设置成实现根据权利要求1至11中的任一项所述的方法。
13.一种计算机软件，所述计算机软件包括指令以在所述软件由处理器执行时，实现根据权利要求1至11中的任一项所述的方法。
14.一种计算机可读非暂时性记录介质，所述计算机可读非暂时性记录介质上登记有软件以在所述软件由处理器执行时，实现根据权利要求1至11中的任一项所述的方法。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种包括至少一个半导体元件的功率半导体模块的处理方法，所述至少一个半导体元件包括金属氧化物半导体元件和/或金属绝缘体半导体元件，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括以下预备操作：
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所施加的栅极电压vcc或vee的正负符号取决于所述至少一个半导体元件的导通/截止状态。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法，其中，用于根据所获取的第一值vsoh,0和所获取的第二值vsoh,x来推断所述导通的延迟时间ton或所述截止的延迟时间toff的标准包括以下项：
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的方法，其中，用于根据所获取的第一值vsoh,0和所获取的第二值vsoh,x来推断所述导通状态栅极电压vcc或截止状态栅极电压栅极电压vee的标准包括以下项：
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的方法，其中，用于根据所获取的第一值vsoh,0和所获取的第二值vsoh,x来推断所述导通状态栅极电压vcc或截止状态栅极电压栅极电压vee的标准包括以下项：
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的方法，其中，用于根据所获取的第一值vsoh,0和所获取的第二值vsoh,x来推断所述导通状态栅极电压vcc或截止状态栅极电压栅极电压vee的标准包括以下项：
8.根据权利要求1至7中的任一项所述...
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