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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体功率器件测试的,特别是涉及一种半导体功率器件动态反偏测试方法及系统。
技术介绍
1、半导体功率器件在各种应用中要求半导体功率器件能够在高频、高电压以及快速开关条件下稳定工作。确保这些器件能够承受动态反偏条件下的应力尤为重要。
2、传统的半导体功率器件测试方法主要集中在静态条件下的性能评估。然而,实际应用中的器件往往需要频繁地经历从正向导通到反向阻断状态的快速切换。这种快速变化会导致瞬态过电压和过电流现象,可能引发器件内部微观结构的变化或损伤,从而影响其长期可靠性和性能,因此亟需一种更加自动化、高效且易于理解的半导体功率器件动态反偏测试方法。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题,本专利技术提供一种能够准确地评估器件在动态反偏条件下的性能,提高测试效率和准确性的半导体功率器件动态反偏测试方法。
2、第一方面,本专利技术提供了一种半导体功率器件动态反偏测试方法,所述方法包括:
3、获取待检测半导体功率器件的多个电气特性数据,获得电气特性数据集合;
4、将电气特性数据集合输入至动态反偏测试模型中,获得第一动态反偏测试结果;
5、向待检测半导体功率器件发射快速变化的反向电压脉冲信号,获得反向电压脉冲信号经过待检测半导体功率器件后的输出信号;
6、判断输出信号是否超过预设异常阈值;若否,则将第一动态反偏测试结果输出,作为半导体功率器件动态反偏测试结果;若是,则提取获得的异常输出信号,将异常输出信号输入
7、将第一动态反偏测试结果和第二动态反偏测试结果输入至动态反偏评价空间,获得半导体功率器件动态反偏测试结果。
8、进一步地,所述电气特性数据集合的获取方法,包括:
9、明确测试所需的电气特性参数;
10、根据确定的电气特性参数,搭建测试电路;
11、根据确定的电气特性参数,选择测试仪器,用于测量待检测器件的电气特性数据;
12、在测试电路和测试仪器准备就绪后,执行测试;测试过程中,记录待检测器件在各种条件下的电气特性数据;
13、对测试数据进行处理,包括数据清洗、滤波和校准,消除测试过程中的噪声和误差。
14、进一步地,所述动态反偏测试模型的构建方法,包括:
15、收集待检测半导体功率器件的电气特性数据;
16、对收集到的电气特性数据进行预处理,预处理包括去噪声、标准化和特征提取;
17、选择机器学习模型作为动态反偏测试模型的基础架构,所述机器学习模型包括支持向量机和神经网络;
18、将预处理后的数据划分为训练集和验证集,使用训练集进行模型训练,评估其性能并调整参数;
19、使用验证集,测试模型的泛化能力;通过与真实测试结果比较,评估模型的预测性能;
20、将验证后的模型集成到测试系统中,实现自动化测试。
21、进一步地,所述输出信号的获取方法,包括:
22、将待检测的半导体功率器件正确连接到测试电路中;
23、根据器件的规格书和预期的工作条件,设置脉冲发生器的参数;
24、进行单次脉冲测试,观察器件在单个快速变化的反向电压脉冲下的响应;进行多次脉冲测试,以评估器件在连续动态反偏条件下的性能;
25、使用示波器记录器件两端的电压波形;
26、将采集到的数据存储为电子文件格式;
27、对采集到的数据进行预处理,包括去除噪声、平滑曲线以及标注关键点,提高数据质量。
28、进一步地,所述预设异常阈值的设定影响因素包括器件规格、脉冲波形频率、温度变化、失效模式、损伤机制、测试设备的精度、测试设备的分辨率、安全标准和可靠性要求。
29、进一步地,所述动态反偏失效分析模型的结构包括:
30、信号处理模块:用于对输入的异常输出信号进行预处理;
31、特征提取模块:用于分析信号中的关键信息,提取出能够反映器件失效特征的参数;
32、失效模式识别模块:基于提取的特征参数,对器件的失效模式进行分类和识别;
33、失效原因分析模块:在识别出失效模式后,分析导致失效的具体原因;
34、结果生成模块:用于生成详细的第二动态反偏测试结果。
35、进一步地,半导体功率器件动态反偏测试结果的获取方法,包括:
36、获取历史时间内对不同半导体功率器件进行动态反偏测试的历史第一测试结果集合和历史第二测试结果集合;
37、根据所述历史第一测试结果集合和历史第二测试结果集合,构建二维评价坐标系;
38、将每个器件的历史第一测试结果和历史第二测试结果输入至二维评价坐标系,形成多个评价点;
39、对每个评价点进行聚类分析,得到若干组聚类结果;
40、对每个聚类结果赋予不同的性能评价等级,构建动态反偏性能评价空间;
41、将第一动态反偏测试结果和第二动态反偏测试结果输入至动态反偏性能评价空间,确定对应的当前聚类结果;
42、将当前聚类结果的性能评价等级作为该半导体功率器件动态反偏测试的最终结果输出。
43、另一方面,本申请还提供了一种半导体功率器件动态反偏测试系统,所述系统包括:
44、数据采集模块,获取待检测半导体功率器件的多个电气特性数据,获得电气特性数据集合;
45、动态反偏测试模块,将电气特性数据集合输入至动态反偏测试模型中,获得第一动态反偏测试结果;
46、信号发射与采集模块,向待检测半导体功率器件发射快速变化的反向电压脉冲信号,获得反向电压脉冲信号经过待检测半导体功率器件后的输出信号;
47、异常信号分析模块,判断输出信号是否超过预设异常阈值;若否,则将第一动态反偏测试结果输出,作为半导体功率器件动态反偏测试结果;若是,则提取获得的异常输出信号,将异常输出信号输入至动态反偏失效分析模型中,获得第二动态反偏测试结果;
48、综合评价模块,将第一动态反偏测试结果和第二动态反偏测试结果输入至动态反偏评价空间,获得半导体功率器件动态反偏测试结果。
49、第三方面,本申请提供了一种电子设备,包括总线、收发器、存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述收发器、所述存储器和所述处理器通过所述总线相连,所述计算机程序被所述处理器执行时实现上述任意一项所述方法中的步骤。
50、第四方面,本申请还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述任意一项所述方法中的步骤。
51、与现有技术相比本专利技术的有益效果为:该方法不仅考虑了半导体功率器件在静态条件下的性能,更侧重于其在动态反偏条件下的表现;通过发射快速变化的反向电压脉冲信号,能够模拟实际应用本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种半导体功率器件动态反偏测试方法,其特征在于,所述方法包括:
2.如权利要求1所述的一种半导体功率器件动态反偏测试方法,其特征在于,所述电气特性数据集合的获取方法,包括:
3.如权利要求1所述的一种半导体功率器件动态反偏测试方法,其特征在于,所述动态反偏测试模型的构建方法,包括:
4.如权利要求1所述的一种半导体功率器件动态反偏测试方法,其特征在于,所述输出信号的获取方法,包括:
5.如权利要求1所述的一种半导体功率器件动态反偏测试方法,其特征在于,所述预设异常阈值的设定影响因素包括器件规格、脉冲波形频率、温度变化、失效模式、损伤机制、测试设备的精度、测试设备的分辨率、安全标准和可靠性要求。
6.如权利要求1所述的一种半导体功率器件动态反偏测试方法,其特征在于,所述动态反偏失效分析模型的结构包括:
7.如权利要求1所述的一种半导体功率器件动态反偏测试方法,其特征在于,半导体功率器件动态反偏测试结果的获取方法,包括:
8.一种半导体功率器件动态反偏测试系统,其特征在于,所述系统包括:
< ...【技术特征摘要】
1.一种半导体功率器件动态反偏测试方法,其特征在于,所述方法包括:
2.如权利要求1所述的一种半导体功率器件动态反偏测试方法,其特征在于,所述电气特性数据集合的获取方法,包括:
3.如权利要求1所述的一种半导体功率器件动态反偏测试方法,其特征在于,所述动态反偏测试模型的构建方法,包括:
4.如权利要求1所述的一种半导体功率器件动态反偏测试方法,其特征在于,所述输出信号的获取方法,包括:
5.如权利要求1所述的一种半导体功率器件动态反偏测试方法,其特征在于,所述预设异常阈值的设定影响因素包括器件规格、脉冲波形频率、温度变化、失效模式、损伤机制、测试设备的精度、测试设备的分辨率、安全标准和可靠性要求。
6.如权利要求1所述的一种半导体功率器件动态反...
【专利技术属性】
技术研发人员:王浩,傅玥,孔令涛,
申请(专利权)人:南京芯干线科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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