【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于功率器件测试领域，具体涉及一种gan hemt器件宽温条件下动态工作寿命试验装置及方法。
技术介绍
1、在传统的功率器件相关行业领域内，对于高温可靠性的测试长期以来主要依赖于静态测试方法。其中，主要的测试方式包括 htrb（高温漏极反偏）和 htgb（高温栅极反偏）这两种恒应力方式的试验。htrb 测试是通过将功率器件置于高温环境下，并在漏极施加反向偏置电压，以此来模拟器件在实际工作中的一种极端情况，进而评估其在这种高温高反偏电压条件下的可靠性。而 htgb 测试则是在高温状态下对栅极施加反向偏置电压，同样是为了考察功率器件在这种特定应力条件下的性能稳定性。
2、这些传统的静态测试方法在过去对于传统功率器件的可靠性评估发挥了重要作用。它们基于传统功率器件的工作特性和应用场景而设计，在一定程度上能够有效地反映器件在静态工作条件下的性能变化和潜在的失效模式。
3、然而，随着技术的发展，gan hemt 器件逐渐崭露头角，gan hemt（galliumnitride high - electron - mobility transistor）即氮化镓高电子迁移率晶体管。与传统功率器件不同的是，gan hemt 器件的主要应用场合集中在高频领域。在高频工作环境下，gan hemt 器件呈现出独特的物理现象，其中包括动态电阻退化效应和电流崩塌效应。动态电阻退化效应是指在高频开关过程中，器件的电阻会随着时间或开关次数的增加而发生变化，这种变化可能会影响器件的功率传输效率和整体性能。而电流崩塌效应则表现
4、由于 gan hemt 器件的这些特殊效应，传统的 htrb 和 htgb 等静态测试方法显然无法满足对其应用需求的测试条件。这些传统方法无法准确模拟 gan hemt 器件在高频动态工作环境下的应力情况，也就不能全面、准确地评估该类器件在实际高频应用场景中的可靠性和性能表现。因此，需要针对 gan hemt 器件的特点开发新的测试装置和测试方法，从而实现高低温动态可靠性测试。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种gan hemt器件宽温条件下动态工作寿命试验装置及方法，在传统可靠性测试的基础上针对gan hemt器件的动态电阻退化效应进行了gan hemt器件宽温条件下动态工作寿命试验装置和方法的测试以克服现有技术的无法准确模拟gan hemt 器件在高频动态工作环境下的应力情况，不能满足gan hemt器件应用需求的测试的不足。
2、为了达到上述目的，提供以下技术方案：
3、第一方面，本专利技术提供一种gan hemt器件宽温条件下动态工作寿命试验装置，所述装置包括可编程信号发生器；所述可编程信号发生器连接驱动电路的一端，所述驱动电路的另一端连接待测器件m0的栅极，所述待测器件m0的漏极连接程控电源的正极，所述待测器件m0的源极连接程控电源的负极；所述待测器件m0的漏极和待测器件m0的源极之间连接有第一二极管模组d1和第二二极管模组d2，所述第一二极管模组d1和第二二极管模组d2串联，所述待测器件m0还连接有电压检测装置；所述待测器件m0放置处设置有高低温箱。该装置工作频率为0hz~20mhz范围内，测试温度范围为-55℃~150℃，测试电流范围为0.5a~40a。
4、进一步的，所述可编程信号发生器的频率产生范围包含0~20mhz，其占空比调节范围≥20%~80%，其输出电压范围兼容ttl和cmos电平。
5、进一步的，所述驱动电路采用低端电路，驱动电流≥4a，以满足本试验装置ganhemt 器件最大20mhz的测试频率，工作电压范围4~6v，以满足不同型号gan hemt器件的驱动电压。
6、进一步的，所述高低温箱的工作温度范围为-55℃~150℃以满足试验装置的测试温度范围，高低温箱的引出线缆在-55℃~150℃范围内，电阻变化比例小于等于5%，绝对值小于等于1mω。
7、进一步的，所述二极管模组d1和二极管模组d2具备一致性，两个模组在0.5a~40a范围内的导通压降之和大于等于2v，以实现电压检测装置对在续流二极管模组续流时电压信号的滤除，提高对gan hemt器件测试的精确度。
8、进一步的，所述第一二极管模组d1和第二二极管模组d2采用续流二极管。
9、进一步的，所述程控电源可以调节为电流源模式，能够实现对测试系统的恒流输出，并具备对输出电压、电流、功率的记录能力，以满足后续对试验数据的全称监控。
10、进一步的，电压检测装置检测电压范围为0~2v，对大于2v的电压信号进行滤除，能够实现对续流二极管模组信号的滤除，电压检测装置测的电压范围更小，能够仅观测ganhemt器件的漏源电压，减少后续数据处理量，提高数据针对性。
11、第二方面，本专利技术还提供一种gan hemt器件宽温条件下动态工作寿命试验装置的使用方法，包括以下步骤：
12、步骤1，将待测器件m0安装在在测试夹具上；
13、步骤2，将测试夹具放到高低温箱，将线路连接正确；
14、步骤3，根据试验条件设置程控电源输出电流和输出电压限制；
15、步骤4，根据试验条件设置可编程信号发生器来控制pwm信号的工作频率；pwm信号即脉宽调制信号；它是一种通过改变信号脉冲宽度来控制信号平均功率或平均电压的数字信号技术；
16、步骤5，根据待测器件m0特性设置驱动电路的电压，以满足待测器件m0工作时完全导通；
17、步骤6，开启各装置进行测试。
18、进一步的，各装置开启顺序为电压检测装置-程控电源-可编程信号发生器-驱动电路。先开启电压检测装置能够在系统供电前就准备好监测电路，确保一旦系统开始运行，就可以及时准确地采集电压数据，避免因启动顺序不当导致的电压数据丢失或采集不准确的问题；接着开启程控电源为整个测试系统提供稳定的电能来源，然后启动可编程信号发生器产生驱动信号，最后开启驱动电路将信号传递给待测器件 m0，使待测器件 m0开始工作。
19、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：
20、本专利技术提供一种gan hemt器件宽温条件下动态工作寿命试验装置，通过可编程信号发生器、电压检测装置、驱动电路、第一二极管模组d1和第二二极管模组d2和高低温箱的协同作用，可以使待测gan hemt器件在不同工作温度、高频工作条件下进行导通电阻的测试，从而实现高低温动态可靠性测试。解决了传统的静态测试方法无法准确模拟 gan hemt器件在高频动态工作环境下的应力情况，也就不能全面、准确地评估该类器件在实际高频应用场景中的可靠性和性能表现。
21、具体地，可编程信号发生器的频率产生范围包含 0 - 20mhz，能够覆盖较宽的频率区间进行测试，高低温箱的工作温度范围为 - 55℃ - 150本文档来自技高网...
【技术保护点】
1. 一种GaN HEMT器件宽温条件下动态工作寿命试验装置，其特征在于，所述装置包括可编程信号发生器；所述可编程信号发生器连接驱动电路的一端，所述驱动电路的另一端连接待测器件M0的栅极，所述待测器件M0的漏极连接程控电源的正极，所述待测器件M0的源极连接程控电源的负极；所述待测器件M0的漏极和待测器件M0的源极之间连接有第一二极管模组D1和第二二极管模组D2，所述第一二极管模组D1和第二二极管模组D2串联，所述待测器件M0还连接有电压检测装置；所述待测器件M0放置处设置有高低温箱。
2. 根据权利要求1所述的一种GaN HEMT器件宽温条件下动态工作寿命试验装置，其特征在于，所述可编程信号发生器的频率产生范围包含0~20MHz，其占空比调节范围≥20%~80%，其输出电压范围兼容TTL电平和CMOS电平。
3. 根据权利要求1所述的一种GaN HEMT器件宽温条件下动态工作寿命试验装置，其特征在于，所述驱动电路采用低端电路，驱动电流≥4A，工作电压范围4~6V。
4. 根据权利要求1所述的一种GaN HEMT器件宽温条件下动态工作寿命试验装置
5. 根据权利要求1所述的一种GaN HEMT器件宽温条件下动态工作寿命试验装置，其特征在于，所述二极管模组D1和二极管模组D2具备一致性，两个模组在0.5A~40A范围内的导通压降之和大于等于2V。
6. 根据权利要求5所述的一种GaN HEMT器件宽温条件下动态工作寿命试验装置，其特征在于，所述第一二极管模组D1和第二二极管模组D2采用续流二极管。
7. 根据权利要求1所述的一种GaN HEMT器件宽温条件下动态工作寿命试验装置，其特征在于，所述程控电源可以调节为电流源模式。
8. 根据权利要求1所述的一种GaN HEMT器件宽温条件下动态工作寿命试验装置，其特征在于，电压检测装置检测电压范围为0~2V，对大于2V的电压信号进行滤除。
9. 如权利要求1所述的一种GaN HEMT器件宽温条件下动态工作寿命试验装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
10. 根据权利要求9所述的一种GaN HEMT器件宽温条件下动态工作寿命试验装置的方法，其特征在于，各装置开启顺序为电压检测装置-程控电源-可编程信号发生器-驱动电路。
...【技术特征摘要】
1. 一种gan hemt器件宽温条件下动态工作寿命试验装置，其特征在于，所述装置包括可编程信号发生器；所述可编程信号发生器连接驱动电路的一端，所述驱动电路的另一端连接待测器件m0的栅极，所述待测器件m0的漏极连接程控电源的正极，所述待测器件m0的源极连接程控电源的负极；所述待测器件m0的漏极和待测器件m0的源极之间连接有第一二极管模组d1和第二二极管模组d2，所述第一二极管模组d1和第二二极管模组d2串联，所述待测器件m0还连接有电压检测装置；所述待测器件m0放置处设置有高低温箱。
2. 根据权利要求1所述的一种gan hemt器件宽温条件下动态工作寿命试验装置，其特征在于，所述可编程信号发生器的频率产生范围包含0~20mhz，其占空比调节范围≥20%~80%，其输出电压范围兼容ttl电平和cmos电平。
3. 根据权利要求1所述的一种gan hemt器件宽温条件下动态工作寿命试验装置，其特征在于，所述驱动电路采用低端电路，驱动电流≥4a，工作电压范围4~6v。
4. 根据权利要求1所述的一种gan hemt器件宽温条件下动态工作寿命试验装置，其特征在于，所述高低温箱的工作温度范围为-55℃~150℃，高低温箱的引出线缆在-5...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗景涛，陈佳，刘锦，郭智勇，强璐，
申请(专利权)人：西安众力为半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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