[發(fā)明專利]一種功率半導(dǎo)體器件的高低溫動態(tài)特性遠(yuǎn)程測試系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010411179.5
• 申請日: 2020-05-15
• 公開（公告）號: CN111562479B
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳濤;孫鵬;張浩然;趙志斌;崔翔
• 申請（專利權(quán)）人: 華北電力大學(xué)
• 主分類號: G01R31/26
• 分類號: G01R31/26;G01R1/04
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 杜陽陽

本發(fā)明公開了一種功率半導(dǎo)體器件的高低溫動態(tài)特性遠(yuǎn)程測試系統(tǒng)，該系統(tǒng)中柔性印刷線路板的一端為功率半導(dǎo)體器件連接端，另一端為雙脈沖測試平臺連接端；功率半導(dǎo)體器件各極連接線從柔性印刷線路板的功率半導(dǎo)體器件連接端的各端口引出，連接至柔性印刷線路板的雙脈沖測試平臺連接端的各對應(yīng)端口；同時功率半導(dǎo)體器件各極輔助測量線從柔性印刷線路板的功率半導(dǎo)體器件連接端的各端口引出，連接至柔性印刷線路板的雙脈沖測試平臺連接端的各對應(yīng)測量端子；其中，功率回路的連接線采用疊層設(shè)置且具有疊層間距，同時輔助測量線的功率回路同樣采用了疊層設(shè)置，減小連接回路的寄生電感，從而提高功率半導(dǎo)體器件高低溫動態(tài)特性遠(yuǎn)程測試的準(zhǔn)確性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及功率半導(dǎo)體器件的測試技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種功率半導(dǎo)體器件的高低溫動態(tài)特性遠(yuǎn)程測試系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)、電動汽車、高鐵以及航空航天等一系列的電力變換或電力驅(qū)動領(lǐng)域受到了廣泛的應(yīng)用，而功率半導(dǎo)體器件作為電力電子系統(tǒng)的主要功耗元件，其溫度一直是備受關(guān)注的問題。目前大多數(shù)功率半導(dǎo)體器件，如絕緣柵雙極型晶體管(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)和金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管(Metal-Oxide-Semiconductor FieldEffect Transistor,MOSFET)，均具有十分敏感的溫度特性，因此，器件的溫度特性測試和評估對其高溫應(yīng)用非常重要。

尤其對新興的第三代寬禁帶半導(dǎo)體器件—碳化硅器件而言更是如此，其本身的材料特性使得其得以應(yīng)用于更高溫的運(yùn)行工況，突破了一般硅基器件的溫度極限。而這個更高的溫度是電力電子系統(tǒng)其他組件所不能耐受的，包括驅(qū)動裝置、PCB板、母排電容、大部分硅基器件以及電壓電流傳感器等。因此，實現(xiàn)功率器件的高低溫遠(yuǎn)程測試對其溫度特性評估來說是十分必要的。

而在傳統(tǒng)的遠(yuǎn)程測試中，考慮高溫和絕緣問題，通常采用耐高溫絕緣材料的導(dǎo)線來實現(xiàn)器件的遠(yuǎn)程連接。但這種連接方法會給各回路引入很大寄生電感，對于動態(tài)特性測試而言，會在器件開關(guān)過程中引發(fā)更大的電壓過沖和劇烈的開關(guān)振蕩，不僅影響測試結(jié)果，甚至?xí)绊懫骷恼ｉ_關(guān)工作。而對于碳化硅器件來說，其開關(guān)速度更快，受寄生電感影響會更為顯著。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，本發(fā)明的目的是提供一種功率半導(dǎo)體器件的高低溫動態(tài)特性遠(yuǎn)程測試系統(tǒng)，通過柔性印刷線路板(Flexible Printed Circuit,FPC)使功率半導(dǎo)體器件的功率連接回路采用疊層設(shè)計，減小連接回路的寄生電感，提高測試的準(zhǔn)確性。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

一種功率半導(dǎo)體器件的高低溫動態(tài)特性遠(yuǎn)程測試系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：柔性印刷線路板、雙脈沖測試平臺和溫控裝置，所述溫控裝置用于為功率半導(dǎo)體器件提供高低溫環(huán)境，所述柔性印刷線路板的一端為功率半導(dǎo)體器件連接端，另一端為所述雙脈沖測試平臺連接端，所述功率半導(dǎo)體器件連接端包括第一連接端口、第二連接端口和第三連接端口，所述第三連接端口為功率半導(dǎo)體器件公共極連接端口，所述雙脈沖測試平臺連接端包括第四連接端口、第五連接端口和第六連接端口，從所述第一連接端口引出的第一連接線與所述第四連接端口相連，從所述第二連接端口引出的第二連接線與所述第五連接端口相連，從所述第三連接端口引出的第三連接線與所述第六連接端口相連，所述第一連接線和所述第二連接線平行疊層排布且具有第一疊層間距；

所述雙脈沖測試平臺連接端設(shè)置有第一測量端子、第二測量端子和第三測量端子，從所述第一連接端口引出的第四連接線與所述第一測量端子相連，從所述第二連接端口引出的第五連接線與所述第二測量端子相連，從所述第三連接端口引出的第六連接線與所述第三測量端子相連，所述第四連接線和所述第五連接線平行疊層排布且具有第二疊層間距；

所述第一連接線、所述第二連接線、所述第三連接線、所述第四連接線、所述第五連接線和所述第六連接線均布設(shè)在所述柔性印刷線路板上。