[发明专利]电子测试设备装置及其操作方法

说明书

本发明公开了一种电子测试设备装置，其包括：被配置为接收功率的功率端子；用于被测器件(DUT)的接口；串联连接在功率端子和用于DUT的接口之间的至少一个功率晶体管；以及保护电路。保护电路被配置为：作为测试例程的一部分，接通至少一个功率晶体管，以通过接口将功率端子电连接到DUT；以及随后在预定的延迟之后自动关断至少一个功率晶体管，以将功率端子与DUT电断开，而不管DUT是通过还是未通过测试例程。还描述了用于电子测试设备的电压钳位电路以及使用这样的电子测试设备来测试器件的相应的方法。

背景技术

用于功率半导体器件(例如，功率MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)、IGBT(绝缘栅双极型晶体管)、HEMT(高电子迁移率晶体管)、SiC FET、功率二极管等)的常规动态测试方法包括感性负载测试，在感性负载测试中，通过给感应器通电并且然后将感应器与能量源断开来模拟感性负载，以确定被测器件(DUT)是否可以处理从感应器释放的能量。在钳位感性负载测试的情况下，在测试期间施加到DUT的电压被钳位，以保护DUT(如果DUT不包括钳位二极管)，并且保护测试设备。钳位感性负载测试也为测试完成之后存储在感应器中的能量提供了耗散路径。用于实施钳位感性负载测试的接口硬件包括用于动态晶圆测试单元的探测器接口板，并且向DUT传递所需的能量以用于激发缺陷，同时又不会损坏良好的器件或测试硬件。

这样的动态测试的一个挑战是在以高电流和高电压动态切换之后，在器件未通过测试时如何快速转移高电流钳位感性负载测试的能量。如果高电流钳位感性负载测试的能量没有被快速转移，则该能量会在正在被测试的晶圆中造成孔洞、损坏良好的管芯(芯片)并且损坏测试硬件，例如晶圆卡盘和探针。

用于钳位感性负载测试的常规能量转移技术包括并联的撬棒电路，在并联的撬棒电路短路时，所述撬棒电路会使流动通过DUT的一些电流分流。然而，一些电流仍然会流动通过DUT，并且可能大到足以造成损坏。而且，在并联的撬棍电路开始工作之前，通常会有几微秒的延迟。常规的晶圆探测电流限制器由MOSFET实施，在发生过流情况时，这些MOSFET会偏置到线性区域中。然而，这样的基于MOSFET的晶圆探测电流限制器具有相对慢的反应时间，并且会生成大量的热量。

因此，对于用于功率半导体器件的动态测试方法而言，需要改进的能量转移和晶圆探测电流限制技术。

发明内容

根据电子测试设备装置的实施例，该电子测试设备装置包括：被配置为接收功率的功率端子；用于被测器件(DUT)的接口；串联连接在功率端子和用于DUT的接口之间的至少一个功率晶体管；以及保护电路，其被配置为：作为测试例程的一部分，接通至少一个功率晶体管，以通过接口将功率端子电连接到DUT；以及随后在预定的延迟之后自动关断至少一个功率晶体管，以将功率端子与DUT电断开，而不管DUT是通过还是未通过测试例程。

根据用于电子测试设备的电压钳位电路的实施例，该电压钳位电路包括：串联连接的线性功率MOSFET的多个分支，该多个线性功率MOSFET中的每个线性功率MOSFET在栅极电压和漏极-源极导通电阻之间具有线性或接近线性的关系；以及电路，该电路被配置为控制多个线性功率MOSFET中的哪个线性功率MOSFET导通和多个线性功率MOSFET中的哪个线性功率MOSFET截止，以为由电压钳位电路限制的电压提供连续或接近连续的调节。

根据测试被测器件(DUT)的方法的实施例，该方法包括：经由DUT接口探测DUT，该DUT接口通过串联连接在能量源和DUT接口之间的至少一个功率晶体管可电连接到能量源；作为测试例程的一部分，接通至少一个功率晶体管，以通过DUT接口将能量源电连接到DUT；以及随后在预定的延迟之后自动关断至少一个功率晶体管，以将能量源与DUT电断开，而不管DUT是通过还是未通过测试例程。

本领域中的技术人员在阅读以下具体实施方式并在查看附图之后将认识到额外的特征和优点。

附图说明