專利名稱：一種整流二極管瞬態(tài)高溫反向漏電流的測試方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體器件的測試方法，特別一種整流二極管的瞬態(tài)高溫反向漏電流的測試方法。
背景技術(shù)：
整流二極管是一種將交流電能轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟娔艿陌雽?dǎo)體器件。整流二極管的反向漏電流是指，施加規(guī)定反向電壓時流過整流二極管的總傳導(dǎo)電流。因為反向漏電流會隨溫度的升高而增大，如果使用高溫漏電流較大的整流二極管則存在一定的安全隱患，所以高溫下，整流二極管高溫反向漏電流的測試是非常必要的?，F(xiàn)有技術(shù)是將整流二極管放入烘箱中，如圖I所示，加熱到設(shè)定的溫度，并給整流 二極管加反向偏壓，測試穩(wěn)態(tài)下反向漏電流，上述方法因為需要將各個整流二極管都放入烘箱進行加熱，再在穩(wěn)態(tài)下一一進行測試，一般僅適用于實驗室測試評估，無法在大批量生產(chǎn)過程中實現(xiàn)整流二極管瞬態(tài)高溫反向漏電流的在線篩選測試。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種適合于在大批量生產(chǎn)過程中，在線測試整流二極管在某個測試溫度點的瞬態(tài)高溫反向漏電流的方法，通過整流二極管瞬態(tài)高溫反向漏電流測試，剔除高溫漏電流較大的器件，提高整流二極管的安全性。為達到上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的
一種整流二極管的瞬態(tài)高溫反向漏電流的測試方法，包括以下步驟
a.首先確定同規(guī)格同批次的被測整流二極管熱敏電壓與溫度的關(guān)系將一個被測整流二極管置于烘箱內(nèi)，烘箱溫度至少設(shè)定3個不同的溫度點，各個溫度點到達熱平衡后，設(shè)置在烘箱外的恒流源向被測整流二極管輸出一個f IOmA的正向電流，同時用并聯(lián)在被測整流二極管兩端的毫伏電壓表讀取該溫度點整流二極管的正向電壓，繪制熱敏校準曲線；
b.測試電路連接取一個與被測整流二極管同規(guī)格同批次的整流二極管，整流二極管的兩端分別并聯(lián)恒流源和恒壓源，其中恒流源提供正向電流，正向電壓由并聯(lián)在整流二極管兩端的毫伏電壓表讀?。缓銐涸刺峁┓聪螂妷?，反向電流由串聯(lián)在恒壓源和整流二極管之間的電流表讀?。徽螂娏鳒y試與反向電壓測試的轉(zhuǎn)換分別通過電路開關(guān)控制；
c.單次測試調(diào)節(jié)上述步驟b中恒流源大小，使其輸出Γ30Α的正向電流，對整流二極管持續(xù)加熱f 25ms，當整流二極管的結(jié)溫到達10(T20(TC時，恒流源停止輸出加熱電流，但繼續(xù)提供一個f IOmA的小電流，此時，整流二極管開始自然散熱；從毫伏電壓表讀取正向電壓，結(jié)合熱敏校準曲線確定并記錄整流二極管隨時間變化的結(jié)溫，繪制整流二極管的降溫曲線，計算在測試溫度點處的降溫斜率，得到從高于測試溫度5 10°C的溫度點到測試溫度點的時間間隔，以此得到從輸出反向電壓到電流表測試反向漏電流的延遲時間；
d.在線連續(xù)測試恒流源再次提供與步驟c中相同大小、相同時間的加熱電流，隨后輸出f IOmA的小電流用于監(jiān)控整流二極管的結(jié)溫，當整流二極管到達高于測試溫度點5 1(TC的溫度時，正向電流測試電路轉(zhuǎn)換成反向電壓測試電路，恒壓源提供給被測整流二極管額定反向工作偏壓，并通過電流表讀取該測試溫度下的反向漏電流。在上述步驟a中，烘箱溫度范圍為25°C ^150°C，一般每升高25°C設(shè)置一個溫度點。在上述步驟c中，恒流源輸出的f 30A的加熱電流必須小于等于整流二極管的最大正向浪涌電流，加熱時間必須大于等于測試正向浪涌電流時的脈沖時間。在上述步驟d中，測試瞬態(tài)高溫反向漏電流時，整流二極管的瞬態(tài)結(jié)溫由熱敏校準曲線中對應(yīng)f IOmA測試電流下的熱敏電壓確定。上述測試方法中，為便于大批量在線連續(xù)測試，單次測試確定PN結(jié)降溫斜率后，在線連續(xù)測試時不需要測試其余同批次同規(guī)格的整流二極管PN結(jié)的降溫斜率。采用上述整流二極管的瞬態(tài)高溫反向漏電流的測試方法，與現(xiàn)有測試技術(shù)相比有 以下優(yōu)點
1.實現(xiàn)了整流二極管在高溫工作條件下的瞬態(tài)反向漏電流的測試；
2.實現(xiàn)了整流二極管參數(shù)大批量在線測試，能實時監(jiān)控不同結(jié)溫時的反向漏電流，提高了產(chǎn)品的使用性能；
3.該測試方法操作簡單，測試精度高。


圖I是現(xiàn)有技術(shù)整流二極管穩(wěn)態(tài)高溫反向漏電流的測試方法示意 圖2是本發(fā)明整流二極管熱敏校準曲線的測試方法示意 圖3是本發(fā)明整流二極管瞬態(tài)高溫反向漏電流的測試方法示意 圖4是實施例I整流二極管的熱敏校準曲線；
圖5是實施例I整流二極管PN結(jié)的降溫曲線；
圖6是實施例2整流二極管的熱敏校準曲線；
圖7是實施例2整流二極管PN結(jié)的降溫曲線；
圖8是實施例3整流二極管的熱敏校準曲線；
圖9是實施例3整流二極管PN結(jié)的降溫曲線。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例作進一步詳細的描述。實施例I :
測試IA 1500V整流二極管在測試溫度點150°C的反向漏電流，包括如下步驟
a.首先確定同規(guī)格同批次的被測整流二極管3熱敏電壓與溫度的關(guān)系如圖2所示，將一個被測整流二極管3置于烘箱4內(nèi)，烘箱4溫度從25°C開始設(shè)定，依次設(shè)置25°C、50°C、75°C、100°C、125°C和150°C 6個溫度點。設(shè)置在烘箱4外的恒流源I向被測整流二極管3輸出一個4mA的正向電流，同時用并聯(lián)在被測整流二極管3兩端的毫伏電壓表2讀取該溫度點整流二極管3的正向電壓，繪制熱敏校準曲線，如圖4所示；
b.測試電路連接如圖3所示，取與步驟a中被測整流二極管3同規(guī)格同批次的整流二極管3，整流二極管3的兩端分別并聯(lián)恒流源I和恒壓源5，其中恒流源I提供正向電流，正向電壓由并聯(lián)在整流二極管3兩端的毫伏電壓表2讀取，恒壓源5提供反向電壓，反向電流由串聯(lián)在恒壓源5和整流二極管3之間的電流表6讀取，正向電流測試與反向電壓測試的轉(zhuǎn)換分別通過電路開關(guān)7和開關(guān)8控制；
c.單次測試閉合開關(guān)8，調(diào)節(jié)上述步驟b中恒流源I大小，使其輸出20A的正向電流，對整流二極管3持續(xù)加熱20ms，使整流二極管3的結(jié)溫到達200°C，恒流源I停止輸出加熱電流，但繼續(xù)提供一個4mA的小電流，此時，整流二極管3開始自然散熱；從毫伏電壓表2讀取正向電壓，結(jié)合步驟a中的熱敏校準曲線確定并記錄整流二極管3隨時間變化的結(jié)溫，繪制整流二極管3的降溫曲線，如圖5所示，計算所述二極管3PN結(jié)在測試溫度點150°C處的降溫斜率。在本步驟中，恒流源I輸出的20A的加熱電流必須小于等于整流二極管3的最大正向浪涌電流，加熱時間20ms必須大于等于測試正向浪涌電流時的脈沖時間；通過降溫曲線得到從160°C降溫到150°C的時間間隔為2ms，則設(shè)定恒壓源5從輸出反向電壓到電流表6測試反向漏電流的延遲時間為2ms ；
d.在線連續(xù)測試恒流源I再次提供與步驟c中相同大小、相同時間的加熱電流，隨后輸出4mA的小電流用于監(jiān)控整流二極管3的結(jié)溫，當整流二極管3到達溫度160°C時，斷開 開關(guān)8，閉合開關(guān)7，正向電流測試電路轉(zhuǎn)換成反向電壓測試電路，恒壓源5提供給被測整流二極管3額定反向工作偏壓1500V，并通過電流表6讀取150°C下的反向漏電流。在本步驟中，測試瞬態(tài)高溫反向漏電流時，整流二極管3的瞬態(tài)結(jié)溫由熱敏校準曲線中對應(yīng)4mA測試電流下的熱敏電壓確定。上述測試方法中，為便于大批量在線連續(xù)測試，單次測試確定PN結(jié)降溫斜率后，連續(xù)測試時不需要測試其余同批次同規(guī)格的整流二極管3PN結(jié)的降溫斜率。實施例2:
測試O. 5A 800V整流二極管在測試溫度點100°C的反向漏電流，包括如下步驟
a.首先確定同規(guī)格同批次的被測整流二極管3熱敏電壓與溫度的關(guān)系如圖2所示，將一個被測整流二極管3置于烘箱4內(nèi)，烘箱4溫度依次設(shè)置50°C、75°C、100°C和125°C 4個溫度點。設(shè)置在烘箱4外的恒流源I向被測整流二極管3輸出一個ImA的正向電流，同時用并聯(lián)在被測整流二極管3兩端的毫伏電壓表2讀取該溫度點整流二極管3的正向電壓，繪制熱敏校準曲線，如圖6所示；
b.測試電路連接如圖3所示，取與步驟a中的被測整流二極管3同規(guī)格同批次的整流二極管3，整流二極管3的兩端分別并聯(lián)恒流源I和恒壓源5，其中恒流源I提供正向電流，正向電壓由并聯(lián)在整流二極管3兩端的毫伏電壓表2讀取，恒壓源5提供反向電壓，反向電流由串聯(lián)在恒壓源5和整流二極管3之間的電流表6讀取，正向電流測試與反向電壓測試的轉(zhuǎn)換分別通過電路開關(guān)7和開關(guān)8控制；
c.單次測試閉合開關(guān)8，調(diào)節(jié)上述步驟b中恒流源I大小，使其輸出17A的正向電流，對整流二極管3持續(xù)加熱15ms，使整流二極管3的結(jié)溫到達140°C，恒流源I停止輸出加熱電流，但繼續(xù)提供一個ImA的小電流，此時，整流二極管3開始自然散熱；從毫伏電壓表2讀取正向電壓，結(jié)合熱敏校準曲線確定并記錄整流二極管3隨時間變化的結(jié)溫，繪制整流二極管3的降溫曲線，如圖7所示，計算所述二極管3PN結(jié)在100°C處的降溫斜率。在本步驟中，恒流源I輸出的15A的加熱電流必須小于等于整流二極管3的最大正向浪涌電流，力口熱時間18ms必須大于等于測試正向浪涌電流時的脈沖時間，通過降溫曲線得到從110°C降溫到100°c的時間間隔為3ms,則設(shè)定恒壓源5從輸出反向電壓到電流表6測試反向漏電流的延遲時間為3ms ；
d.在線連續(xù)測試恒流源I再次提供與步驟c中相同大小、相同時間的加熱電流，隨后輸出ImA的小電流用于監(jiān)控整流二極管3的工作結(jié)溫，當整流二極管3到達溫度110°C時，斷開開關(guān)8，閉合開關(guān)7，正向電流測試電路轉(zhuǎn)換成反向電壓測試電路，恒壓源5提供給被測整流二極管3額定反向工作偏壓800V，并通過電流表6讀取100°C下的反向漏電流。在本步驟中，測試瞬態(tài)高溫反向漏電流時，整流二極管3的瞬態(tài)工作結(jié)溫由熱敏校準曲線中對應(yīng)ImA測試電流下的熱敏電壓確定。上述測試方法中，為便于大批量在線連續(xù)測試，單次測試確定PN結(jié)降溫斜率后，連續(xù)測試時不需要測試其余同批次同規(guī)格的整流二極管3PN結(jié)的降溫斜率。實施例3:
測試2A 400V整流二極管在75°C高溫下的反向漏電流，包括如下步驟
a.首先確定同規(guī)格同批次的被測整流二極管3熱敏電壓與溫度的關(guān)系如圖2所示，將一個被測整流二極管3置于烘箱4內(nèi)，烘箱4溫度依次設(shè)置25°C、75°C和125°C 3個溫度點。設(shè)置在烘箱4外的恒流源I向被測整流二極管3輸出一個IOmA的正向電流，同時用并聯(lián)在被測整流二極管3兩端的毫伏電壓表2讀取該溫度點整流二極管3的正向電壓，繪制熱敏校準曲線，如圖8所示；
b.測試電路連接取與步驟a中，被測整流二極管3同規(guī)格同批次的整流二極管3，整流二極管3的兩端分別并聯(lián)恒流源I和恒壓源5，其中恒流源I提供正向電流，正向電壓由并聯(lián)在整流二極管3兩端的毫伏電壓表2讀取，恒壓源5提供反向電壓，反向電流由串聯(lián)在恒壓源5和整流二極管3之間的電流表6讀取，正向電流測試與反向電壓測試的轉(zhuǎn)換分別通過電路開關(guān)7和開關(guān)8控制；
c.單次測試閉合開關(guān)8，調(diào)節(jié)上述步驟b中恒流源I大小，使其輸出15A的正向電流，對整流二極管3持續(xù)加熱14ms，使整流二極管3的結(jié)溫到達115°C，恒流源I停止輸出加熱電流，但繼續(xù)提供一個IOmA的小電流，此時，整流二極管3開始自然散熱；從毫伏電壓表2讀取正向電壓，結(jié)合熱敏校準曲線確定并記錄整流二極管3隨時間變化的結(jié)溫，繪制整流二極管3的降溫曲線，如圖9所示，計算所述二極管3PN結(jié)在測試溫度點75°C處的降溫斜率。在本步驟中，恒流源I輸出的IOA的加熱電流必須小于整流二極管3的最大正向浪涌電流，加熱時間14ms必須大于測試正向浪涌電流時的脈沖時間，通過降溫曲線得到從80°C降溫到75°C的時間間隔為3ms，則設(shè)定恒壓源5從輸出反向電壓到電流表6測試反向漏電流的延遲時間為3ms ；
d.在線連續(xù)測試恒流源I再次提供與步驟c中相同大小、相同時間的加熱電流，隨后輸出IOmA的小電流用于監(jiān)控整流二極管3的工作結(jié)溫，當整流二極管3到達溫度80°C時，斷開開關(guān)8，閉合開關(guān)7，正向電流測試電路轉(zhuǎn)換成反向電壓測試電路，恒壓源5提供給被測整流二極管3額定反向工作偏壓400V，并通過電流表6讀取75°C下的反向漏電流。在本步驟中，測試瞬態(tài)高溫反向漏電流時，整流二極管3的瞬態(tài)工作結(jié)溫由熱敏校準曲線中對應(yīng)IOmA測試電流下的熱敏電壓確定。上述測試方法中，為便于大批量在線連續(xù)測試，單次測試確定PN結(jié)降溫斜率后，連續(xù)測試時不需要測試其余同批次同規(guī)格的整流二極管3PN結(jié)的降溫斜率。以上對本發(fā)明作了詳細說明，不能認為本發(fā)明的保護范圍僅局限于上述實施方式。如果與本發(fā)明權(quán)利要求的技術(shù)方案沒有產(chǎn)生本質(zhì)上的區(qū)別，對上述實施方式的推演或替換仍然被視為在本發(fā)明的保護 范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種整流二極管的瞬態(tài)高溫反向漏電流的測試方法，其特征在于包括以下步驟 a.首先確定同規(guī)格同批次的被測整流二極管熱敏電壓與溫度的關(guān)系將一個被測整流二極管置于烘箱內(nèi)，烘箱溫度至少設(shè)定3個不同的溫度點，各個溫度點到達熱平衡后，設(shè)置在烘箱外的恒流源向被測整流二極管輸出一個f IOmA的正向電流，同時用并聯(lián)在被測整流二極管兩端的毫伏電壓表讀取該溫度點整流二極管的正向電壓，繪制熱敏校準曲線； b.測試電路連接取一個與步驟a中被測整流二極管同規(guī)格同批次的整流二極管，整流二極管的兩端分別并聯(lián)恒流源和恒壓源，其中恒流源提供正向電流，正向電壓由并聯(lián)在整流二極管兩端的毫伏電壓表讀??；恒壓源提供反向電壓，反向電流由串聯(lián)在恒壓源和整流二極管之間的電流表讀??；正向電流測試與反向電壓測試的轉(zhuǎn)換分別通過電路開關(guān)控制； c.單次測試調(diào)節(jié)上述步驟b中恒流源大小，使其輸出f30A的正向電流，對整流二極管持續(xù)加熱f 25ms，當整流二極管的結(jié)溫到達10(T20(TC時，恒流源停止輸出加熱電流，但繼續(xù)提供一個f IOmA的小電流，此時，整流二極管開始自然散熱；從毫伏電壓表讀取正向電壓，結(jié)合熱敏校準曲線確定并記錄整流二極管隨時間變化的結(jié)溫，繪制整流二極管的降溫曲線，計算在測試溫度點處的降溫斜率，得到從高于測試溫度5 10°C的溫度點到測試溫度點的時間間隔，以此得到從輸出反向電壓到電流表測試反向漏電流的最大延遲時間； d.在線連續(xù)測試恒流源再次提供與步驟c中相同大小、相同時間的加熱電流，隨后輸出f IOmA的小電流用于監(jiān)控整流二極管的結(jié)溫，當整流二極管到達高于測試溫度點5 10°C的溫度時，正向電流測試電路轉(zhuǎn)換成反向電壓測試電路，恒壓源提供給被測整流二極管額定反向工作偏壓，并通過電流表讀取該測試溫度下的反向漏電流。
2.如權(quán)利要求I所述的一種整流二極管的瞬態(tài)高溫反向漏電流的測試方法，其特征在于在上述步驟a中，烘箱溫度范圍為25°C 150°C，每升高25°C設(shè)置一個溫度點。
3.如權(quán)利要求I所述的一種整流二極管的瞬態(tài)高溫反向漏電流的測試方法，其特征在于在上述步驟c中，恒流源輸出的f30A的加熱電流小于等于整流二極管的最大正向浪涌電流，加熱時間大于等于測試正向浪涌電流時的脈沖時間。
4.如權(quán)利要求I所述的一種整流二極管的瞬態(tài)高溫反向漏電流的測試方法，其特征在于在上述步驟d中，測試瞬態(tài)高溫反向漏電流時，整流二極管的瞬態(tài)結(jié)溫由熱敏校準曲線中對應(yīng)f IOmA測試電流下的熱敏電壓確定。
全文摘要
本發(fā)明公開一種整流二極管的瞬態(tài)高溫反向漏電流的測試方法，屬于半導(dǎo)體器件測試領(lǐng)域。所述方法先測試同規(guī)格同批號的一個整流二極管的熱敏校準曲線；然后結(jié)合熱敏校準曲線確定并記錄整流二極管隨時間變化的結(jié)溫，繪制整流二極管的降溫曲線，計算所述二極管PN結(jié)在測試溫度點處的降溫斜率，并用于計算后續(xù)步驟中恒壓源從輸出反向電壓到電流表測試反向漏電流的最大延遲時間。最后，恒壓源給被測整流二極管提供反向工作偏壓，并根據(jù)上述步驟得到的參數(shù)確定測試溫度，通過電流表讀取該測試溫度下的反向漏電流。采用上述測試方法，不僅能實現(xiàn)整流二極管大批量在線連續(xù)測試，提高了產(chǎn)品的使用性能，而且該測試方法操作簡單，測試精度高。
文檔編號G01R19/00GK102944824SQ20121044699
公開日2013年2月27日 申請日期2012年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月9日
發(fā)明者徐泓, 保愛林 申請人:紹興旭昌科技企業(yè)有限公司