[發明專利]一種MOSFET可靠性測試分析系統及方法

有效

• 申請號: 201110311567.7
• 申請日: 2011-10-14
• 公開（公告）號: CN102393501A
• 公開（公告）日: 2012-03-28
• 發明（設計）人: 翟國富;陳世杰;葉雪榮;韓笑;李求洋;李岱霖;胡匯達;蘇博男;蒙航;薛升俊;馬躍;譚榕容;邵雪瑾;李享;周月閣
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G01R31/26
• 分類號: G01R31/26
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 牟永林

1.一種MOSFET可靠性測試分析系統，其特征在于它包括

MOSFET退化實驗環境模擬箱(1)：把MOSFET設置在本箱體中，通過模擬高溫、低溫和惡劣的濕度環境加速MOSFET的老化過程；

MOSFET靜態參數測試儀(2)：連接被測試的MOSFET，測量MOSFET退化實驗環境模擬箱(1)中MOSFET在所模擬的溫度和濕度環境下的閾值電壓、跨導和溝道電阻；

下位機(3)：與MOSFET靜態參數測試儀(2)相連接，用于采集MOSFET靜態參數測試儀(2)所測量的閾值電壓、跨導和溝道電阻數據；與MOSFET退化實驗環境模擬箱(1)相連接，控制MOSFET退化實驗環境模擬箱(1)中的溫度和濕度的變化；

上位機(4)：與下位機相連接，控制下位機(3)的開啟和關閉時間，從而完成在特定時間和特定時間長度下閾值電壓、跨導和溝道電阻數據的采集；

PC機(5)：實現同步顯示閾值電壓、溝道電阻數值，產生轉移特性曲線，所述轉移特性曲線是MOSFET的漏源電流與柵源電壓之間的關系曲線。

2.應用權利要求1所述一種MOSFET可靠性測試分析系統的MOSFET靜態參數測試方法，它包括的步驟如下：

步驟一：將MOSFET置于MOSFET退化實驗環境模擬箱中，上位機中設置加速壽命實驗所需的溫度和濕度，并預定測試次數；

步驟二：將采集的數據發送到上位機中；

步驟三：上位機根據靜態參數計算公式和調理部分放大和縮小比計算靜態參數值；其中在上位機中MOSFET靜態參數計算式為：

OpenVoltage＝(myData[0]×5.68-myData[1])×2.438/4095；

R_ds＝3×0.15×(myData[2]/0.733-myData[3]/3)/myData[3]；

GfsVoltage[k]＝myData[k]×2.438/4095×5.68；

GfsCurrent[k]＝myData[k]×2.438/4095/0.12/2.9；

其中，OpenVoltage、R_ds、GfsVoltage、GfsCurrent分別為閾值電壓、溝道電阻、跨導對應柵極電壓及源極電流，myData為下位機AD采集傳送的對應數據；

步驟四：將MOSFET靜態參數的數據儲存在文本文檔中；

步驟五：上位機根據預定的測試時間間隔定時啟動下位機，如果達到預定的測試次數，顯示測試完成；

步驟六：用上位機中MATLAB引擎調用文本文檔，用回歸分析的方法畫出各個參數的變化規律，利用多維變量主元分析、距離判別分析等方法確定MOSFET的失效模式及失效機理，并用分布類型參數估計及可靠性指標計算等方法評估MOSFET的可靠性。