[發明專利]GaN功率器件的結溫測試裝置及方法

在審

• 申請號: 202011157532.8
• 申請日: 2020-10-26
• 公開（公告）號: CN112345907A
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發明（設計）人: 賀致遠;陳義強;陳媛;路國光;黃云;恩云飛
• 申請（專利權）人: 中國電子產品可靠性與環境試驗研究所（（工業和信息化部電子第五研究所）（中國賽寶實驗室））
• 主分類號: G01R31/26
• 分類號: G01R31/26
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 繆成珠

1.一種GaN功率器件的結溫測試裝置，其特征在于，所述GaN功率器件包括柵極、源極和漏極，所述結溫測試裝置包括控制模塊、電壓產生模塊、電流產生模塊以及電壓測量模塊；

所述電壓產生模塊分別連接所述柵極和所述控制模塊，用于根據所述控制模塊的控制指令輸出開啟電壓至所述柵極，以使所述GaN功率器件導通；

所述電流產生模塊連接于所述源極和所述漏極的兩端，同時連接所述控制模塊，用于根據所述控制模塊的控制指令，在所述GaN功率器件導通后輸出脈沖電流至所述源極和所述漏極之間；

所述電壓測量模塊連接于所述源極和所述漏極的兩端，同時連接所述控制模塊，用于根據所述控制模塊的控制指令，測量所述源極和所述漏極兩端電壓；

所述控制模塊用于輸出對應的控制指令至所述電壓產生模塊、所述電流產生模塊以及電壓測量模塊，并根據測量到的所述源極和所述漏極兩端電壓確定所述GaN功率器件的結溫。

2.根據權利要求1所述的GaN功率器件的結溫測試裝置，其特征在于，所述結溫測試裝置還包括存儲模塊，所述存儲模塊與所述控制模塊連接，用于存儲所述GaN功率器件結溫與源漏極兩端壓差的映射關系，所述控制模塊用于根據測量到的所述源極和所述漏極兩端電壓，以及所述GaN功率器件結溫與源漏極兩端壓差的映射關系確定所述GaN功率器件的結溫。

3.根據權利要求1所述的GaN功率器件的結溫測試裝置，其特征在于，所述電壓產生模塊包括電壓脈沖產生器。

4.根據權利要求1所述的GaN功率器件的結溫測試裝置，其特征在于，所述電流產生模塊包括脈沖電流源，所述脈沖電流的大小位于1-100A之間，所述脈沖電流的寬度位于1μs-10ms之間。

5.根據權利要求1所述的GaN功率器件的結溫測試裝置，其特征在于，所述電壓測量模塊包括電壓表。

6.一種GaN功率器件的結溫測試方法，其特征在于，所述GaN功率器件包括柵極、源極和漏極，所述結溫測量方法包括：

輸出開啟電壓至所述柵極，以導通所述GaN功率器件；

輸出脈沖電流至所述源極和漏極之間，同時測量所述源極和所述漏極兩端電壓；

根據所述源極和所述漏極兩端電壓確定所述GaN功率器件的結溫。

7.根據權利要求6所述的GaN功率器件的結溫測試方法，其特征在于，根據所述源極和所述漏極兩端電壓確定所述GaN功率器件的結溫的步驟包括：

根據測量到的所述源極和所述漏極兩端電壓，以及所述GaN功率器件結溫與源漏極兩端壓差的映射關系，確定所述GaN功率器件的結溫。

8.根據權利要求7所述的GaN功率器件的結溫測試方法，其特征在于，在所述根據測量到的所述源極和所述漏極兩端電壓，以及所述GaN功率器件結溫與源漏極兩端壓差的映射關系，確定所述GaN功率器件的結溫的步驟之前還包括獲取所述GaN功率器件結溫與源漏極兩端壓差的映射關系的步驟：

將待測試的GaN功率器件放置于溫度可調的測試環境中；

在不同溫度的測試環境中，輸出驅動電壓至所述柵極，以導通所述GaN功率器件，并在所述GaN功率器件導通時注入所述脈沖電流至所述源極和漏極之間，同時測量所述源極和漏極兩端電壓，并形成所述GaN功率器件結溫與源漏極兩端壓差的映射關系，所述測試環境的溫度用于表征所述GaN功率器件結溫。

9.根據權利要求8所述的GaN功率器件的結溫測試方法，其特征在于，所述驅動電壓包括脈沖電壓。

10.根據權利要求6所述的GaN功率器件的結溫測試方法，其特征在于，所述輸出脈沖電流至所述源極和漏極之間，同時測量所述源極和所述漏極兩端電壓的步驟包括：

按照預設的時間間隔多次輸出脈沖電流值所述源極和漏極之間，并多次測量所述源極和漏極兩端電壓。