[发明专利]灵活宽带隙双脉冲测试方法

说明书

一种测试和测量仪器具有：用户界面；一个或多个探测器，要允许仪器连接到测试中设备（DUT）；以及一个或多个处理器，被配置成执行使所述一个或多个处理器执行下述操作的代码：通过所述用户界面来接收一个或多个用户输入，所述用户输入中的至少一个要标识要在所述DUT上执行的至少一个分析；当所述DUT由来自电源的功率的应用以及来自源仪器的第一和第二脉冲或多个脉冲中的一个的应用来激活时，从所述DUT接收波形数据；在所述波形数据上执行所述至少一个分析；以及在所述用户界面上显示所述波形数据和分析。一种在测试中设备（DUT）上自动地执行双脉冲测试和分析的方法包括：通过测试和测量仪器上的用户界面来接收用户输入，所述用户输入要标识要在从所述DUT接收的波形数据上执行的至少一个分析；当所述DUT由来自电源的功率的应用以及来自源仪器的第一和第二脉冲或多个脉冲中的一个的应用来激活时，从所述DUT接收所述波形数据；在所述波形数据上执行所述分析；以及在所述用户界面上显示所述波形数据和分析。

相关申请的交叉引用

本公开要求于2022年11月1日提交的、名称为“Automated Double Pulse Test(DPT) Measurements with Reverse Recovery Plot for System Validation of WideBrand Gap (WBG) Power Devices During In-Circuit Operation”的印度临时申请No.202121050042的权益，该印度临时申请的公开内容以其全文通过引用并入本文。

技术领域

本公开涉及基于半导体的功率设备的测试和测量。

背景技术

在功率电子器件中使用的半导体材料正在由于在汽车和行业应用中它们在更高功率水平处的优越性能而从硅过渡到宽带隙（WBG）半导体，诸如碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）。

GaN和SiC技术实现了更小、更快且更高效的设计。完全证实基于SiC或GaN的WBG设备要求静态测量和动态测量两者。用于测量MOSFET或IGBT的开关和二极管反向参数的优选测试方法普遍是使用双脉冲测试（DPT）方法来执行的。

通过在DPT实验期间跨操作条件的范围针对电压和热值的宽范围而比较实时波形来执行WBG系统证实。

DPT是用于测量开关参数且评估功率设备的动态行为的明确定义的方法。

IEC和JEDEC标准定义了WBG功率设备的动态测试。DPT有助于通过以下测量结果来确定开关设备的关键性能参数：开关参数、二极管反向恢复能量和时间、栅极电荷和电容分析。

客户在没有外部刺激的情况下执行DUT板的电路中操作，并更早在工作流程中表征分立MOSFET/IGBT部件。电路中测试描绘了DUT操作的真实场景且有时被称作系统证实。不存在用于在系统证实阶段处测试DUT的标准测量或测试过程。

在传统DPT设置的情况下，在测试参数的若干排列下手动地进行这些测试且此后手动地分析实验数据是耗时且易错的过程。

目前，客户通过下述操作来测试WBG设备：手动地保存波形，导出到像Excel或LabVIEW之类的工具；运行它们专有的技术并将测试报告记入文档；以及跨多个DUT（十几个至二十几个）进行迭代。计划中的延迟还导致延迟的上市时间和对竞争者来说关键客户的丢失。

客户在WBG参考设计的系统证实期间所面临的关键挑战之一是改进测试时间。捕获实时波形且在多次运行内进行分析耗费更长时间。证实和测试仅一个功率设备耗费数天。关键属性是要作出的多个测量结果、要测试的多个DUT；手动测试、分析和导致延迟的报告。