本发明涉及功率器件筛分技术领域，特别是涉及一种功率器件质量等级分类方法。
背景技术：
功率器件在进行正式应用前需要将批次中早期失效或质量不良品剔除，具体的剔除方法是，对功率器件进行各项电参数测试，将各项电参数测试结果与各项电参数测试标准进行比对，若各项电参数测试结果均符合测试标准，则判定为合格功率器件；若其中有一项电参数测试结果不符合测试标准，则判定为不合格功率器件，并将其从批次中剔除。
但是，当前各项电参数测试标准的范围相对较宽，如vdmos(垂直双扩散金属氧化物半导体场效应晶体管)的igss(栅源漏电流)参数测试标准为0-100na，而igss＝5na和igss＝50na的功率器件的质量等级以及使用寿命存在显著的差异，因此，亟待提出一种对功率器件进行质量等级分类的方法，以精细化划分功率器件。
技术实现要素：
针对上述问题，本发明的目的是提供一种能够对功率器件进行精细化分类的功率器件质量等级分类方法。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种功率器件质量等级分类方法，包括以下步骤：
提供一批次功率器件；
在测试条件下，对功率器件进行热响应测试和电参数测试；基于电参数测试结果，计算得到变化量；
确定标准值域和允许变化范围，判断热响应测试结果、电参数测试结果是否符合标准值域；判断变化量是否超出允许变化范围；将符合标准值域和未超出允许变化范围的功率器件判定为合格功率器件；
建立质量等级分类标准，质量等级分类标准中包括至少两个质量等级，每一质量等级均包括用于表征热响应测试的测试指标，用于表征电参数测试的测试指标，以及对应变化量的判定指标，且每一测试指标和判定指标均对应一个参考范围，每一参考范围对应一个分值；
基于合格功率器件的热响应测试结果、电参数测试结果和变化量所属的参考范围，赋予与其对应的分值；
将每一合格功率器件的热响应测试结果、电参数测试结果和变化量对应的分值加和，得到总分值；
基于分值和总分值对合格功率器件进行等级分类。
优选地，热响应测试为温度应力后的热响应测试；电参数测试包括机械应力试验后的静态电参数测试、高温偏栅试验后的静态电参数测试、高温反偏试验后的静态电参数测试，以及依次进行完上述三个试验后的终点电参数测试。
优选地，变化量包括第一变化量和第二变化量，基于高温偏栅试验前后的静态电参数测试结果，计算得到第一变化量；基于高温反偏试验前后的静态电参数测试结果，计算得到第二变化量。
优选地，电参数测试的测试指标包括漏源击穿电压、静态漏源导通电阻、栅阈值电压、零栅压漏电流、栅源漏电流和二极管正向压降；电参数测试包括静态电参数测试和终点电参数测试。
优选地，第一变化量和第二变化量均包括漏源击穿电压、静态漏源导通电阻和栅阈值电压的变化量；零栅压漏电流的变化量；栅源漏电流的变化量。
优选地，质量等级为三个，由高至低分别为第一质量等级、第二质量等级和第三质量等级。
优选地，合格功率器件的热响应测试结果、静态电参数测试结果、终点电参数测试结果、第一变化量和第二变化量对应的分值均等于第一质量等级对应的分值时，合格功率器件属于第一质量等级；总分值大于设定阈值时，合格功率器件属于第三质量等级；其他的合格功率器件属于第二质量等级。
本发明提供的功率器件质量等级分类方法，基于功率器件的热响应测试结果、电参数测试结果是否符合标准值域，以及变化量是否超出允许变化范围，将失效或质量不良的功率器件剔除。
更进一步地，基于功率器件的热响应测试结果、电参数测试结果和变化量，以质量等级分类标准中的参考范围为依据，对每一功率器件的每一次测试结果进行打分，并将每一功率器件的每一次测量结果进行加和以得到总分值。基于每一功率器件的每一次测试结果，如某一功率器件的每一次测试结果如果均对应一个质量等级，此处所述质量等级为高质量等级，则该功率器件则属于高质量等级。而当该功率器件的其中一次测试结果不属于高质量等级时，则需要进一步将该功率器件的每一测试结果进行加和得到总分值，总分值高于设定阈值时，则将该功率器件判定为属于另一质量等级，此处所述质量等级为低质量等级。
通过本发明涉及的功率器件质量等级分类方法，能够将合格功率器件进一地进行精细化分类，具体可分为高质量等级和低质量等级，或者是高质量等级、低质量等级以及介于高质量等级和低质量等级之间的质量等级，根据功率器件所属质量等级，进行优先正样应用、斟酌正样应用或放弃正样应用。
附图说明
图1是本发明提供的第一个实施例的一种功率器件质量等级分类方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图说明根据本发明的具体实施方式。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开的具体实施例的限制。
如图1所示，提供本发明涉及的功率器件质量等级分类方法的具体实施例，包括以下步骤：
s100.提供一批次功率器件；
需要进一步说明的是：功率器件可以是vdmos(垂直双扩散金属氧化物半导体场效应晶体管)或igbt(insulatedgatebipolartransistor，绝缘栅双极型晶体管)或其他等任意一种功率器件。
s101.在测试条件下，对功率器件进行热响应测试和电参数测试；基于电参数测试结果，计算得到变化量；
需要进一步说明的是，在特定的脉冲电流作用下或外界温度变化下，功率器件会出现温度升降现象，而温度升降会在功率器件内部产生温度应力(热应力)，本步骤中的热响应测试是功率器件产生温度应力后的热响应测试。
示例地：采用脉冲电流的vdmos的热响应测试的特定测试条件可以是：
th＝10ms，im＝10ma，tmd＝50μs，其中，th为加热脉冲电流宽度，im为测试脉冲电流大小，tmd为测试脉冲电流宽度。
针对功率器件的电参数测试包括静态电参数测试和终点电参数测试，其中，静态电参数测试包括机械应力试验后的静态电参数测试、高温偏栅试验后的静态电参数测试以及高温反偏试验后的静态电参数测试，终点电参数测试指的是依次进行完机械应力试验、高温偏栅试验和高温反偏试验后的电参数测试。
电参数测试具有测试指标，测试指标分别是源漏击穿电压(bvdss)、静态漏源导通电阻(rds(on))、二极管正向压降(vsd)、栅阈值电压(vgs(th))、零栅压漏电流(idss)和栅源漏电流(igss)。
电参数测试同样需要在特定测试条件下进行，示例地：用于vdmos的电参数测试的特定测试条件，即各测试指标对应的测试条件可以是(如表1所示)：
表1电参数测试涉及测试指标对应的测试条件
其中，vgs为栅源电压，vds为漏源电压，id为漏极电流。
同样以vdmos为例，介绍基于电参数测试结果，计算得到变化量的具体方法：
在相同的电参数测试的测试条件下，通过现有的测试方法获得高温偏栅试验前后的静态电参数，以及高温反偏试验前后的静态电参数，然后计算试验前后的变化量，即基于高温偏栅试验前后的静态电参数测试结果，自己算得到第一变化量，基于高温反偏试验前后的静态电参数测试结果，计算得到第二变化量。
s102.确定标准值域和允许变化范围，判断热响应测试结果、电参数测试结果是否符合所述标准值域；判断所述变化量是否超出所述允许变化范围；将符合所述标准值域和未超出所述允许变化范围的所述功率器件判定为合格功率器件；
需要说明的是：标准值域指的是热响应测试和电参数测试涉及各测试指标应该满足的数值范围，不同类型的功率器件或同一类型但不同型号的功率器件的标准值域不同。
允许变化范围指的是第一变化量和第二变化量被允许的变化范围，同样地，不同类型的功率器件或同一类型但不同型号的功率器件的允许变化范围不同。
当某一功率器件的热响应测试结果和电参数测试涉及的测试指标对应的测试结果不在标准值域，或者第一变化量和第二变化量超出允许变化范围时，该功率元件则被标记为不合格功率器件，将会被剔除。相反地，当某一功率器件的热响应测试结果和电参数测试涉及的测试指标对应的测试结果在标准值域且第一变化量和第二变化量未超出允许变化范围时，该功率器件则被标记为合格功率器件，即通过初步筛选，将批次中的合格功率器件筛选出来，作为后续质量分级的对象。
s103.建立质量等级分类标准，质量等级分类标准中包括至少两个质量等级，每一质量等级均包括用于表征热响应测试的测试指标，用于表征电参数测试的测试指标，以及对应变化量的判定指标，且每一测试指标和判定指标均对应一个参考范围，每一参考范围对应一个分值；
作为本步骤中的一个优选实施例，质量等级为三个，由高至低分别为第一质量等级、第二质量等级和第三质量等级。
第一质量等级、第二质量等级和第三质量等级涉及的测试指标和判定指标均对应一个参考范围，不同类型的功率器件或同一类型但不同型号的功率区间对应的参考范围不同。
以vdmos为例，详细介绍质量等级分类标准(具体参见表2)：
表2vdmos质量等级分类标准
表2中，μ是一批次功率器件对应的某一测试指标的平均值；σ为一批次功率器件对应的某一测试指标的标准偏差值；lb是某一测试指标对应的测试标准中的上限值；ub是某一测试指标对应的测试标准中的下限值；min是一批次功率器件对应的某一测试指标中的最小值；max是一批次功率器件对应的某一测试指标的最大值。
示例地：当测试指标和判定指标处于第一质量等级涉及的参考范围时，分值为1分，当测试指标和判定指标处于第二质量等级涉及的参考范围时，分值为5分，而当测试指标和判定指标处于第三质量等级涉及的参考范围时，分值为500分。
当然，可以理解的是，也可以根据不同类型的功率器件或者同一类型不同型号的功率器件设定其他分值。
s104.基于合格功率器件的热响应测试结果、电参数测试结果和变化量所属的参考范围，赋予与其对应的分值；
每一合格功率器件均对应热响应测试结果、机械应力试验后的静态电参数测试结果、高温偏栅试验后的静态电参数测试结果、高温反偏试验后的静态电参数测试结果，以及依次进行完机械应力试验、高温偏栅试验、高温反偏试验后的终点电参数测试结果，即每一功率器件的测试结果包括至少一次热响应测试结果和四次电参数测试结果，每一次测试结果依据步骤s103建立的质量等级分类标准进行打分。
同样每一合格功率器件均对应第一变化量和第二变化量，第一变化量和第二变化量依据步骤s103建立的质量等级分类进行打分。
s105.将每一合格功率器件的热响应测试结果、电参数测试结果和变化量对应的分值加和，得到总分值；
步骤s104所述每一合格功率器件均对应至少一个热响应测试结果、四个电参数测试结果和两个变化量，且每一个热响应测试结果对应一个分值、每一个电参数测试结果均对应一个分值、每一个变化量均对应一个分值，进一步地，将每一功率器件上述测试结果对应的分值进行加和，最终每一功率器件对应一个总分值。
s106.基于分值和总分值对合格功率器件进行等级分类。
依据每一功率器件每一次测试对应的分值以及对应的总分值进行等级分类。
示例地：当功率器件的每次测试结果的分值均属于第一质量等级时，则该功率器件属于第一质量等级；当功率器件的总分值大于某一阈值，如500时，则该功率器件属于第三质量等级；而功率器件既不属于第一质量等级、也不属于第三质量等级时，则该功率器件属于第二质量等级。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
1.一种功率器件质量等级分类方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供一批次功率器件；
在测试条件下，对所述功率器件进行热响应测试和电参数测试；基于电参数测试结果，计算得到变化量；
确定标准值域和允许变化范围，判断热响应测试结果、电参数测试结果是否符合所述标准值域；判断所述变化量是否超出所述允许变化范围；将符合所述标准值域和未超出所述允许变化范围的所述功率器件判定为合格功率器件；
建立质量等级分类标准，所述质量等级分类标准中包括至少两个质量等级，每一所述质量等级均包括用于表征所述热响应测试的测试指标，用于表征所述电参数测试的测试指标，以及对应变化量的判定指标，且每一所述测试指标和所述判定指标均对应一个参考范围，每一所述参考范围对应一个分值；
基于所述合格功率器件的所述热响应测试结果、电参数测试结果和变化量所属的所述参考范围，赋予与其对应的所述分值；
将每一所述合格功率器件的所述热响应测试结果、电参数测试结果和变化量对应的所述分值加和，得到总分值；
基于所述分值和所述总分值对所述合格功率器件进行等级分类。
2.根据权利要求1所述的功率器件质量等级分类方法，其特征在于，
所述热响应测试为温度应力后的热响应测试；
所述电参数测试包括机械应力试验后的静态电参数测试、高温偏栅试验后的静态电参数测试、高温反偏试验后的静态电参数测试，以及依次进行完上述三个试验后的终点电参数测试。
3.根据权利要求2所述的功率器件质量等级分类方法，其特征在于：所述变化量包括第一变化量和第二变化量，基于高温偏栅试验前后的静态电参数测试结果，计算得到所述第一变化量；基于高温反偏试验前后的静态电参数测试结果，计算得到所述第二变化量。
4.根据权利要求1所述的功率器件质量等级分类方法，其特征在于，
电参数测试的测试指标包括漏源击穿电压、静态漏源导通电阻、栅阈值电压、零栅压漏电流、栅源漏电流和二极管正向压降；所述电参数测试包括所述静态电参数测试和所述终点电参数测试。
5.根据权利要求1所述的功率器件质量等级分类方法，其特征在于，所述第一变化量和所述第二变化量均包括所述漏源击穿电压、所述静态漏源导通电阻和所述栅阈值电压的变化量；
所述零栅压漏电流的变化量；
以及所述栅源漏电流的变化量。
6.根据权利要求1所述的功率器件质量等级分类方法，其特征在于，
所述质量等级为三个，由高至低分别为第一质量等级、第二质量等级和第三质量等级。
7.根据权利要求6所述的功率器件质量等级分类方法，其特征在于，
所述合格功率器件的所述热响应测试结果、静态电参数测试结果、终点电参数测试结果、第一变化量和第二变化量对应的所述分值均等于所述第一质量等级对应的所述分值时，所述合格功率器件属于所述第一质量等级；
所述总分值大于设定阈值时，所述合格功率器件属于所述第三质量等级；其他的所述合格功率器件属于第二质量等级。
技术总结