[发明专利]逆导型IGBT的间歇寿命试验电路和方法

说明书

本发明涉及一种逆导型IGBT的间歇寿命试验电路和方法，包括控制电路、栅极电压源、集电极电压源、测试电流源和电阻，栅极电压源、测试电流源和电阻均连接控制电路，栅极电压源、测试电流源、电阻和控制电路均用于连接逆导型IGBT，集电极电压源与电阻串联连接。控制电路控制测试电流源和集电极电压源分别提供逆向测试电流和集电极电压，在进行测试时，由于逆导型IGBT集成了反向二极管，通过输入逆向测试电流，测试逆导型IGBT的集电极和发射极之间的压降并根据预设的温敏系数，得到结温的变化情况，根据结温变化情况判断器件的状态和退化情况，避免了由于正向测试时回跳现象引起的测试不准确情况，间歇寿命试验准确度高。

技术领域

本发明涉及半导体测试领域，特别是涉及一种逆导型IGBT的间歇寿命试验电路和方法。

背景技术

逆导型绝缘栅双极型晶体管是一种新型的IGBT器件，它是将IGBT元胞结构以及快恢复二极管(FRD)元胞结构集成在同一个芯片上，逆导型IGBT器件具有小尺寸、高功率密度、低成本、高可靠性等诸多优点，但是逆导型IGBT的电压回跳现象限制了它在实际中的应用。

间歇寿命试验是考核IGBT寿命及可靠性的一项重要指标。由于IGBT是大功率开关器件，在工作时会经历快速、大幅度的温度变化，材料热胀冷缩在界面将产生很大的剪切应力，造成原有缺陷(如空洞、裂纹等)逐渐扩大而失效。国内外各项标准及详细规范都要求对IGBT器件进行间歇寿命试验。但由于逆导型IGBT内部结构与传统IGBT的不同以及snapback回跳现象，逆导型IGBT在小电流脉冲测试情况下测量的结温并不准确，甚至会出现负温，因此，传统的间歇寿命试验准确性低。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种准确性高的逆导型IGBT间歇寿命试验电路和方法。

一种逆导型IGBT的间歇寿命试验电路，包括控制电路、栅极电压源、集电极电压源、测试电流源和电阻，所述栅极电压源、所述测试电流源和所述电阻均连接所述控制电路，所述栅极电压源、所述测试电流源、所述电阻和所述控制电路均用于连接逆导型IGBT，所述集电极电压源与所述电阻串联连接，

所述控制电路控制所述集电极电压源输出电压至所述逆导型IGBT，以使所述逆导型IGBT的结温升高，并开始计时得到第一计时时间；当所述第一计时时间达到第一预设时间时，控制所述测试电流源输出逆向测试电流至所述逆导型IGBT并开始计时得到第二计时时间，获取所述逆导型IGBT的集电极和发射极之间的第一压降，根据所述第一压降和预设温敏系数得到逆导型IGBT的最高结温；当所述第二计时时间达到第二预设时间时，获取所述逆导型IGBT的集电极和发射极之间的第二压降，根据所述第二压降和预设温敏系数得到所述逆导型IGBT的最低结温；根据所述最高结温和所述最低结温得到结温变化量，在检测到所述结温变化量小于预设失效阈值、大于或等于预设正常最低阈值且试验次数达到预设循环周期次数时，输出试验结果为通过的提示信息。

一种逆导型IGBT的间歇寿命试验方法，包括以下步骤：

控制集电极电压源输出电压至所述逆导型IGBT，以使所述逆导型IGBT的结温升高，并开始计时得到第一计时时间；

当所述第一计时时间达到第一预设时间时，控制测试电流源输出逆向测试电流至所述逆导型IGBT并开始计时得到第二计时时间，获取所述逆导型IGBT的集电极和发射极之间的第一压降，根据所述第一压降和预设温敏系数得到逆导型IGBT的最高结温

当所述第二计时时间达到第二预设时间时，获取所述逆导型IGBT的集电极和发射极之间的第二压降，根据所述第二压降和预设温敏系数得到所述逆导型IGBT的最低结温；

根据所述最高结温和所述最低结温得到结温变化量，在检测到所述结温变化量小于预设失效阈值、大于或等于预设正常最低阈值且试验次数达到预设循环周期次数时，输出试验结果为通过的提示信息。