【精彩论文】高压大功率器件用6 kV/180 ℃高温反偏测试装置研制

观点凝练

摘要：高温反偏测试（high temperature reverse bias，HTRB）作为功率器件可靠性测试的重要环节，其测试装置的精度和功能决定了对被测器件老化程度判定的准确性。针对高压大功率器件对测试装置空间、精度以及可靠性的需求，自主研制出了电压等级6 kV、环境温度180 ℃的高温反偏测试装置。此外，该测试装置还集成了温度-漏电流关系曲线自动测量及失效期数据高频采集等功能，更为准确灵活地监测被测器件的状态，进行可靠性评估与失效分析。为验证该测试装置的各项功能及可靠性，使用该装置对商业IGBT器件进行了测试，初步测试结果表明：温度与漏电流呈指数关系，集射极漏电流随着老化的进行逐渐增大。该装置符合高压大功率半导体器件对高温反偏测试的需求且适用于不同封装的IGBT器件。
结论：本文围绕高压大功率IGBT器件的高温反偏测试需求，在实验室搭建了6 kV/180 ℃的高温反偏测试装置，最终达到如下效果。

（1）完全满足各种类型封装的IGBT器件的测试需求，最大测试电压为6 kV，最高环境温度180 ℃；

（2）可同时测量32只器件，并远程控制每条回路的开通和关断，也可进行相同电压等级下，不同封装IGBT模块的对比测试；

（3）测试装置的控制和保护基于LabVIEW编写，具有极高灵活度，整个装置均具有极高扩展性，可根据需求调整程序、控制策略或整个测量回路，方便满足不同的测试需求。

本高温反偏测试装置不仅可以对高压大功率器件进行长期的可靠性测试还可以建立其寿命模型。同时，基于相应的失效分析手段，还可以进行器件失效形式和失效机理的研究，为芯片设计、封装设计和应用提供指导。

引文信息

邓二平, 孟鹤立, 王延浩, 等. 高压大功率器件用6 kV/180 ℃高温反偏测试装置研制[J]. 中国电力, 2021, 54(2): 133-139.DENG Erping, MENG Heli, WANG Yanhao, et al. 6 kv/180 °c high temperature reverse bias test equipment for high voltage and high power devices[J]. Electric Power, 2021, 54(2): 133-139.欢迎点击文后“阅读原文”跳转期刊官网，获取更多信息！

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编辑：于静茹校对：张重实审核：方彤

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