[發明專利]一種功率半導體器件的功率循環測試系統及方法

有效

• 申請號: 202010462516.3
• 申請日: 2020-05-27
• 公開（公告）號: CN111537860B
• 公開（公告）日: 2023-01-20
• 發明（設計）人: 王浩然;王圣明;周法杰;王鼎奕
• 申請（專利權）人: 合肥恒鈞檢測技術有限公司
• 主分類號: G01R31/26
• 分類號: G01R31/26
• 代理公司: 北京知聯天下知識產權代理事務所(普通合伙) 11594
• 代理人: 張陸軍;張迎新

本發明屬于電子電力器件可靠性測試領域，并公開了一種被測器件的功率循環測試系統及其方法，所述測試系統包括電源模塊、驅動模塊、測試模塊。所述測試模塊，用于安裝一個或多個所述被測器件；所述電源模塊，用于提供所述被測器件的電壓電流；所述驅動模塊，用于控制所述被測器件進行通斷。本發明能夠在測試過程中使被測器件有通斷過程，更加符合真實反應被測器件的應用壽命。

技術領域

本發明屬于電力電子器件可靠性測試領域，特別涉及一種功率半導體器件的功率循環測試系統及方法。

背景技術

功率半導體器件在電力系統中的應用越來越廣泛，目前全世界至少60％以上的電能均由它來控制，未來在全球能源互聯網的趨勢下，隨著大規模新能源發電并網和電動汽車等移動不可預測負荷接入電網，這一比例將大大上升。因此，對于功率半導體器件的研究工作也成為近些年的熱點，尤其是高電壓大功率半導體器件。同時，由于交直流電網共存以及新能源的不斷涌入，對電網造成一定的沖擊，這就對直流電網，尤其是柔性直流輸電系統的可靠性提出了更高的要求。

功率循環測試是功率半導體最重要的可靠性測試之一，也是器件出廠前最核心的可靠性考核。以IGBT為例，在傳統的功率循環測試中保持被測IGBT處于導通狀態，配合冷卻系統，對IGBT芯片進行周期性的加熱冷卻，直到鍵合線開始脫落或者焊錫層出現空洞。

半導體開關器件作為半導體中很重要的一部分，以IGBT為例，在測試過程中被測器件保持常通，被動接受電流的加熱。在測試過程中被測器件沒有開關通斷過程，不產生通斷損耗，因此與IGBT的實際工作情況完全不同，無法真實反應半導體器件的應用壽命。

因此，如何提供一種模擬被測器件實際工作使用情況的測試模式，是電力電子器件測試領域亟待解決的技術問題。

發明內容

針對上述問題，本發明公開了一種功率半導體器件的功率循環測試系統，

所述測試系統包括電源模塊、驅動模塊、測試模塊，

所述測試模塊，用于安裝一個或多個所述功率半導體器件；

所述電源模塊，用于提供所述功率半導體器件的電壓電流；

所述驅動模塊，用于控制所述功率半導體器件進行通斷。

進一步的，所述測試模塊包括至少一組第一端口、第二端口、第三端口和第四端口；

所述電源模塊正極與第一端口連接，所述電源模塊的負極與第二端口連接；

所述第三端口與相應的第四端口之間用于接入被測試的功率半導體器件；

所述第一端口與第三端口連通，所述第二端口與第四端口連通。

進一步的，所述電源模塊包括N條電流源支路和N條電壓源支路；

所述N條電流源支路共用一個電流源，用于提供測試過程中的電流；

每條電壓源支路分別包括一個電壓源，用于提供測試過程中的電壓；

所述測試模塊包括N條測試支路，每條測試支路分別包括所述第一端口和第二端口；每條測試支路分別包括所述第三端口和第四端口；

N條所述電流源支路中的第i條電流源支路的正極與第i條測試支路的第一端口連接，N條所述電流源支路中的第i條電流源支路的負極與第i條測試支路的第二端口連接；

N條所述電壓源支路中的第i條電壓源支路的正極與第i條測試支路的第一端口連接，N條所述電壓源支路中的第i條電壓源支路的負極與第i條測試支路的第二端口連接；

其中，N≥i≥1。

進一步的，所述電源模塊包括N條電流源支路和N條電壓源支路；