[發明專利]GaN功率器件的狀態監測方法、裝置、計算機設備和介質

在審

• 申請號: 202210426909.8
• 申請日: 2022-04-22
• 公開（公告）號: CN115015723A
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發明（設計）人: 賀致遠;陳媛;路國光;陳義強;黃云
• 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: 華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 張思佳

本申請涉及一種GaN功率器件的狀態監測方法、裝置、計算機設備和介質，獲取待測器件的結溫，根據結溫對待測器件進行功率循環測試，獲取功率循環測試過程中的待測器件的電氣參數，電氣參數包括芯片級失效參數，根據電氣參數以及狀態監測模型得到狀態監測結果，當狀態監測結果指示待測器件未發生失效時，返回根據結溫對待測器件進行功率循環測試，獲取功率循環測試過程中的待測器件的電氣參數。通過監測待測器件在多次功率循環測試中的電氣參數，將待測器件芯片級失效相關的參數納入考量，通過狀態監測模型對電氣參數進行分析，從而能夠高效對待測器件的工作狀態作出監測，有效了提高GaN功率器件狀態監測結果的全面性以及準確性。

技術領域

本申請涉及功率器件性能檢測技術領域，特別是涉及一種GaN功率器件的狀態監測方法、裝置、計算機設備和介質。

背景技術

功率器件，尤其是功率半導體器件(Si基MOSFET、IGBT、GaN)，一直是新能源、軌道交通、電動汽車、工業應用和家用電器等應用的核心部件，功率器件的工作狀態顯得尤為重要，通常采用功率循環試驗的方式來判斷功率器件的工作狀態。

功率循環試驗通過周期性控制器件的開啟和關斷，模擬并加速器件在實際運行系統中的結溫波動過程，是評估功率器件可靠性及壽命的重要手段。功率循環試驗的在線結溫監測及失效判據原則是其模型準確性的關鍵所在。

經過長期的探索研究，功率循環試驗研究結果表明傳統Si基功率器件((Si基MOSFET、IGBT等功率器件)主要的失效模式為封裝級失效，但是，對于部分結構不同于上述Si基功率器件的功率器件，如GaN功率器件，GaN功率器件與上述Si基功率器件在器件結構上存在不同，且GaN功率器件通常采用先進封裝工藝，其失效模式往往呈現出不同于Si基功率器件的多樣性，也即GaN功率器件可能還會發生其他模式的失效。但由于傳統技術中的功率循環試驗往往只注重功率器件封裝級失效相關的參數的測量，導致使用功率循環試驗測量GaN功率器件的可靠性及壽命的結果不夠全面，準確。

發明內容

基于此，有必要針對上述功率器件狀態監測結果不夠全面，準確的問題，提供一種GaN功率器件的狀態監測方法、裝置、計算機設備和介質。

一種GaN功率器件的狀態監測方法，所述方法包括：

獲取待測器件的結溫；

根據所述結溫對所述待測器件進行功率循環測試，獲取功率循環測試過程中的所述待測器件的電氣參數，所述電氣參數包括芯片級失效參數；

根據所述電氣參數以及狀態監測模型得到狀態監測結果；

當所述狀態監測結果指示所述待測器件未發生失效時，返回所述根據所述結溫對所述待測器件進行功率循環測試，獲取功率循環測試過程中的所述待測器件的電氣參數。

在其中一個實施例中，所述獲取待測器件的結溫，包括：

測量所述待測器件的溫敏參數，根據所述溫敏參數得到所述結溫。

在其中一個實施例中，根據所述結溫對所述待測器件進行功率循環測試，獲取功率循環測試過程中的所述待測器件的電氣參數，包括：

根據所述結溫對所述待測器件進行功率循環測試，并在所述功率循環測試過程中實時獲取所述待測器件的電氣參數。

在其中一個實施例中，所述根據所述結溫對所述待測器件進行功率循環測試，包括：

對所述待測器件施加外施電流；

當所述結溫達到預設溫度上限值時，停止對所述待測器件施加所述外施電流，直至所述結溫達到預設溫度下限值。

在其中一個實施例中，所述根據所述電氣參數以及狀態監測模型得到狀態監測結果，包括：

將所述電氣參數以及初始電氣參數輸入所述狀態監測模型，得到所述狀態監測結果。