[发明专利]功率器件时控方式间歇寿命试验条件确定及试验方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体器件可靠性试验技术领域，特别是涉及一种功率器件时控方式间歇寿命试验条件确定及试验方法。

背景技术

半导体功率器件在工作线路中所承受的功率大、温升高，尤其在间断工作时要经历升温、降温的热循环状态，因此对于此类器件的可靠性各生产单位都极为重视。间歇寿命试验是评价器件在规定的时间周期间歇地承受规定的工作和非工作条件下应力的可靠性试验方法。功率器件在间歇工作条件下，实时壳温和结温会发生很大变化，由于器件是由多层热膨胀系数不同的材料构成的，当温度变化时，材料热胀冷缩在界面将产生很大的剪切应力，造成原有缺陷逐渐扩大，使连接芯片与底座的焊料层产生位移形变、使管芯产生裂纹，或导致热阻上升、电性能退化、造成器件失效。因此，间歇工作寿命是表征功率器件可靠性的一项重要指标。

功率器件间歇寿命试验一般分为温控方式和时控方式，温控方式是以温度为基准控制功率器件试验装置的开和关；时控方式为以从预设最小壳温升到预设最大壳温的升温时间以及从预设最大壳温降到预设最小壳温的降温时间为基准控制功率器件试验装置的开和关。现有技术中的采用时控方式对功率器件进行间歇寿命试验一般需要进行多次反复摸底试验才能确定功率器件的升温时间和降温时间，并且由于其他试验条件(如电流、电压、束流、水温)的微小变化，功率器件的升温时间和降温时间也会发生变化，从而影响到间歇寿命试验效率以及准确性。

发明内容

基于此，有必要针对采用时控方式对功率器件进行间歇寿命试验一般需要进行多次反复摸底试验才能确定功率器件的升温时间和降温时间，并且随着试验次数的增加，功率器件的升温时间和降温时间会发生变化，从而影响到间歇寿命试验效率以及准确性的技术问题，提供一种功率器件时控方式间歇寿命试验条件确定及试验方法。

一种功率器件时控方式间歇寿命试验条件确定方法，包括如下步骤：

采用温控方式对功率器件进行第一预设循环次数的间歇寿命试验；

获取间歇寿命试验中功率器件的从预设最小壳温升到预设最大壳温的升温时间以及从预设最大壳温降到预设最小壳温的降温时间；

根据所述升温时间和降温时间确定功率器件的间歇寿命试验的初始间歇寿命试验条件；

在间歇寿命试验过程中，监控功率器件的实时最小壳温和实时最大壳温；

根据所述实时最小壳温和实时最大壳温修正升温时间和降温时间；

根据修正后的升温时间和降温时间确定功率器件在间歇寿命试验过程中的当前间歇寿命试验条件。

上述功率器件时控方式间歇寿命试验条件确定方法通过首先采用温控方式对功率器件进行第一预循环设次数的间歇寿命试验使功率器件从预设最小壳温升到预设最大壳温的升温时间以及从预设最大壳温降到预设最小壳温的降温时间趋于稳定，进一步获取该状态下功率器件的升温时间和降温时间，然后根据所述升温时间和降温时间确定功率器件的初始间歇寿命试验条件；并根据所述实时最小壳温和实时最大壳温修正升温时间和降温时间以及当前间歇寿命试验的条件，无需进行多次反复摸底试验便可确定功率器件时控方式间歇寿命试验条件，提高了功率器件间歇寿命试验的效率。而且针对其他试验条件(如电流、电压、束流、水温)的微小变化导致的实时最小壳温和实时最大壳温变化导致功率器件时控方式间歇寿命试验条件输入不准确的技术问题，进行功率器件时控方式间歇寿命试验条件的修正，确保功率器件时控方式间歇寿命试验条件的准确性。

一种功率器件时控方式间歇寿命试验方法，包括如下步骤：

采用温控方式对功率器件进行第一预设循环次数的间歇寿命试验；

获取间歇寿命试验中功率器件的从预设最小壳温升到预设最大壳温的升温时间以及从预设最大壳温降到预设最小壳温的降温时间；

根据所述升温时间和降温时间确定功率器件的间歇寿命试验的初始间歇寿命试验条件；

利用初始间歇寿命试验条件启动对功率器件进行间歇寿命试验；

监控功率器件的实时最小壳温和实时最大壳温；

根据所述实时最小壳温和实时最大壳温修正升温时间和降温时间；

根据修正后的升温时间和降温时间确定功率器件在间歇寿命试验过程中的当前间歇寿命试验条件；并依据所述当前间歇寿命试验条件对功率器件进行间歇寿命试验。