高温条件下最大漏泄或截止电流检测：核心检测项目解析

引言

一、检测的重要性

1.  
2. • 静态功耗激增，缩短电池寿命（如物联网设备）。
   • 热失控：漏电流引发焦耳热，进一步升温形成正反馈循环。
   • 逻辑错误：CMOS电路因漏电流导致噪声容限降低。

二、核心检测项目及方法

1. 最大漏泄电流测试（常温 vs 高温）

• 目的：量化温度对漏电流的影响，验证器件是否符合规格书指标（如IDSS@25°C/150°C）。
• 测试条件：
  • 温度范围：25°C（常温）至器件最高结温（如175°C）。
  • 偏置电压：施加额定工作电压（如MOSFET的VDS=5V）。
• 步骤：
  1. 将样品置于高低温试验箱，升温至目标温度并稳定30分钟。
  2. 使用源测量单元（SMU）施加偏置电压，记录稳态漏电流。
  3. 对比常温与高温数据，计算温度系数。
• 设备：Keysight B1500A半导体分析仪、Thermotron温箱。

2. 高温截止电流测试

• 适用场景：二极管/晶体管的反向截止状态（如IGBT的关断态）。
• 关键参数：反向电流IR@Tj(max)，需低于数据手册限值（如1μA@150°C）。
• 测试要点：
  • 确保器件完全关断（如MOSFET的VGS=0V）。
  • 消除测试系统寄生电流（采用屏蔽电缆、四线制测量）。

3. 温度循环下的漏电流稳定性

• 目的：评估器件在热应力下的可靠性（如车载电子需通过-40°C~150°C循环）。
• 方法：
  • 执行JEDEC JESD22-A104标准循环（100次循环，速率15°C/min）。
  • 每10次循环后测量漏电流，分析漂移趋势。
• 失效判定：漏电流增幅超过20%或绝对值超标。

4. 长期高温老化测试

• 流程：
  1. 在125°C下持续施加工作电压1000小时。
  2. 每小时记录漏电流，绘制I-t曲线。
• 数据分析：
  • 若电流呈指数增长，可能预示氧化层缺陷（如栅氧击穿前兆）。
  • 合格标准：老化后漏电流变化率≤10%（参考AEC-Q100标准）。

5. 多电压偏置下的漏电流特性

• 测试矩阵：

  电压（V）	温度（°C）	漏电流（A）
  Vnom	25/125	...
  1.2×Vnom	25/125	...

• 用途：确定器件的安全电压裕度，预防过压导致的雪崩击穿。

三、影响因素与优化方向

1. 材料选择：
   • 宽禁带半导体（SiC、GaN）的高温漏电流比硅基器件低3个数量级。
2. 封装工艺：
   • 气密封装可减少湿度对漏电流的叠加效应（如85°C/85%RH测试）。
3. 测试误差控制：
   • 使用Guard Ring技术消除表面泄漏路径。
   • 校准温箱热分布，确保样品表面温差＜±1°C。

四、行业标准与案例

• 标准参考：
  • JEDEC JESD22-A108D：高温存储寿命测试（HTSL）。
  • MIL-STD-750：方法1021.1（晶体管漏电流测试）。
• 案例分析： 某车企IGBT模块在150°C下漏电流超标，检测发现键合线热膨胀导致接触电阻增大。改进封装材料后，漏电流降低至2μA以下。

五、