Mosfet器件测试方法、装置和存储介质与流程

mosfet器件测试方法、装置和存储介质
技术领域
1.本发明涉及一种mosfet器件测试方法、装置和存储介质，属于半导体技术领域。


背景技术：

2.mosfet（metal-oxide-semiconductor field-effect transistor,金氧半场效晶体管）器件广泛应用于模拟电路和数字电路，mosfet器件的稳定性直接影响了整个电路的稳定性。因此，如何及时获知mosfet器件的老化程度进而及时更换是目前半导体领域急需解决的问题。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种mosfet器件测试方法、装置和存储介质，用于解决现有技术中存在的问题。
4.为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：根据第一方面，本发明实施例提供了一种mosfet器件测试方法，所述方法包括：获取目标mosfet器件的目标输入电流；获取在所述目标输入电流下所述目标mosfet器件的目标参数，所述目标参数包括器件参数和焊脚参数，所述器件参数包括：电压、电流、栅极泄露电流、键合线电阻、动态阈值电压、集电极-发射极的通态压降和栅极电信号中的至少一种，所述焊脚参数用于表征所述目标mosfet器件的焊脚老化程度；将所述目标输入电流和所述目标参数输入至目标测试网络，通过所述目标测试网络测试所述目标mosfet器件的老化程度；展示所述目标mosfet器件的老化程度。
5.可选地，所述器件参数包括栅极泄露电流，所述栅极泄露电流通过测试电路采集得到，所述测试电路包括栅极电阻和采集电路，所述采集电路用于采集所述栅极电阻在至少两个开关周期内的电荷量，根据所述电荷量计算所述栅极泄露电流。
6.可选地，所述方法还包括：通过所述采集电路采集所述栅极电阻的第一电压；通过所述采集电路采集所述目标mosfet器件输出的第二电压；根据所述第一电压和所述第二电压计算所述电荷量。
7.可选地，所述根据所述第一电压和所述第二电压计算所述电荷量，包括：根据所述第一电压和所述第二电压分别计算第一电荷量v1和第二电荷量v2；获取所述目标mosfet器件在栅极和源极导通时的参考电压v3；计算得到的所述电荷量为v=k*(v1*v3)/(v2*r)；其中，r为所述栅极电阻的电阻值，k为系数。
8.可选地，所述目标参数包括焊脚参数，所述获取在所述目标输入电流下所述目标mosfet器件的焊脚参数，包括：
获取所述目标mosfet器件中各个焊脚的焊脚图像；根据所述焊脚图像识别所述焊脚参数，所述焊脚参数包括各个焊脚的脱落程度和/或相邻两个焊脚之间的污物堆积程度。
9.可选地，所述根据所述焊脚图像识别所述焊脚参数，包括：对所述焊脚图像进行二值化处理，对二值化处理后的焊脚图像进行图像识别，得到所述焊脚参数；或者，将所述焊脚图像输入至参数识别网络，通过所述参数识别网络识别所述焊脚图像中的所述焊脚参数。
10.可选地，所述通过所述目标测试网络测试所述目标mosfet器件的老化程度，包括：通过所述目标测试网络根据所述器件参数输出电气老化程度，并根据所述焊脚参数输出硬件老化程度；根据所述电气老化程度、所述硬件老化程度以及各自对应的权重，确定所述目标mosfet器件的老化程度；其中，所述电气老化程度对应的权重大于所述硬件老化程度对应的权重。
11.可选地，在确定得到老化程度之后，所述方法还包括：检测所述老化程度是否超过预设阈值；若超过所述预设阈值，则展示报警提示信息，所述报警提示信息用于提示所述目标mosfet器件已老化建议更换。
12.第二方面，提供了一种mosfet器件测试装置，所述装置包括存储器和处理器，所述存储器中存储有至少一条程序指令，所述处理器通过加载并执行所述至少一条程序指令以实现如第一方面所述的方法。
13.第三方面，提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质中存储有至少一条程序指令，所述至少一条程序指令被处理器加载并执行以实现如第一方面所述的方法。
14.通过获取目标mosfet器件的目标输入电流；获取在所述目标输入电流下所述目标mosfet器件的目标参数；将所述目标输入电流和所述目标参数输入至目标测试网络，通过所述目标测试网络测试所述目标mosfet器件的老化程度；展示所述目标mosfet器件的老化程度。解决了现有技术中无法获知mosfet器件的老化程度进而可能影响电路稳定性的问题，达到了可以通过深度学习算法测试老化程度，进而使得用户可以直观获知老化程度进而避免由于器件老化而导致的电路性能差的效果。
15.上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
16.图1为本发明一个实施例提供的mosfet器件测试方法的方法流程图。
具体实施方式
17.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖 直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间 未构成冲突就可以相互结合。
18.请参考图1，其示出了本技术一个实施例提供的mosfet器件测试方法的方法流程图，如图1所示，所述方法包括：步骤101，获取目标mosfet器件的目标输入电流；可选地，可以通过传感器采集目标mosfet器件的目标输入电流。当然实际实现时，在开关老化测试时，测试人员可以根据需求分别输入指定大小的输入电流，也即本步骤可以直接获取用户输入的电流值。其中，目标输入电流可以为大电流也可以为小电流，本技术对此并不做限定。
19.步骤102，获取在所述目标输入电流下所述目标mosfet器件的目标参数。
20.所述目标参数包括器件参数和焊脚参数，所述器件参数包括：电压、电流、栅极泄露电流、键合线电阻、动态阈值电压、集电极-发射极的通态压降和栅极电信号中的至少一种，所述焊脚参数用于表征所述目标mosfet器件的焊脚老化程度。
21.对于器件参数，可以根据电气特性分别采集得到各个参数的参数值。比如，对于电压和电流，可以通过传感器检测得到。而对于栅极泄露电流，其一种可能的采集方式包括：通过与目标mosfet器件的栅极相连的栅极电阻采集栅极泄露电流；在另一种可能的实现方式中，栅极泄露电流的采集方式包括：所述栅极泄露电流通过测试电路采集得到，所述测试电路包括栅极电阻和采集电路，所述采集电路用于采集所述栅极电阻在至少两个开关周期内的电荷量，根据所述电荷量计算所述栅极泄露电流。
22.其中，采集电荷量的步骤包括：（1）、通过所述采集电路采集所述栅极电阻的第一电压；（2）、通过所述采集电路采集所述目标mosfet器件输出的第二电压；可选地，可以通过电压采集电路分别采集第一电压和第二电压。并且，实际实现时，电压采集电路可以分别包括用于采集第一电压的第一电压采集电路，以及，用于采集第二电压的第二电压采集电路。第一电压采集电路的电路结构与第二电压采集电路的电路结构可能相同或者不同。
23.（3）、根据所述第一电压和所述第二电压计算所述电荷量。
24.a、根据所述第一电压和所述第二电压分别计算第一电荷量v1和第二电荷量v2；可选地，可以对第一电压进行整流，根据整流结果计算得到第一电荷量。类似的，可以对第二电压进行整流，根据整流结果计算得到第二电荷量。
25.b、获取所述目标mosfet器件在栅极和源极导通时的参考电压v3；
与上述实现方式类似，本步骤可以通过电压采集电路获取栅极和源极导通时的参考电压v3,，在此不再赘述。
26.c、计算得到的所述电荷量为v=k*(v1*v3)/(v2*r)；其中，r为所述栅极电阻的电阻值，k为系数。
27.实际实现时，k可以为根据计算过程中使用的器件确定得到，当然，还可以为设计人员人为预先设定。
28.通过上述方式计算电荷量，而无需使用高频采样电路，降低了功耗并且提高了获取得到的电荷量的精度。
29.在目标参数包括焊脚参数时，本步骤包括：第一，获取所述目标mosfet器件中各个焊脚的焊脚图像；测试人员可以通过光学设备获取目标mosfet器件中各个焊脚的焊脚图像。实际实现时，还可以直接获取目标mosfet器件的整体高清图像。
30.第二，根据所述焊脚图像识别所述焊脚参数，所述焊脚参数包括各个焊脚的脱落程度和/或相邻两个焊脚之间的污物堆积程度。
31.随着器件的使用，可能会因为各种原因导致焊脚松动甚至脱落，而在焊脚松动甚至脱落时可能会导致目标mosfet器件无法正常使用，因此，在本技术中焊脚参数可以包括各个焊脚的脱落程度。其中，脱落程度指焊脚脱落的比例。此外，基于目标mosfet器件的使用场景，随着目标mosfet器件的使用，器件表面可能会堆积污物，比如，堆积油污、灰尘、使用场景中的金属碎屑或者其他碎屑等等，而部分污物可能会影响器件的正常使用，比如，在相邻焊脚中间有金属污物时，则可能导致器件短路进而引发重大事故，因此，在本技术中焊脚参数还可以包括目标mosfet器件中相邻两个焊脚之间的污物堆积程度。
32.实际实现时，本步骤包括：在一种可能的实现方式中，对所述焊脚图像进行二值化处理，对二值化处理后的焊脚图像进行图像识别，得到所述焊脚参数；在另一种可能的实现方式中，将所述焊脚图像输入至参数识别网络，通过所述参数识别网络识别所述焊脚图像中的所述焊脚参数。
33.上述仅以获取目标mosfet器件的一张焊脚图像，进而识别焊脚参数来举例说明，实际实现时，受取景角度限制可能会遗漏部分信息，因此，在本步骤中，可以获取目标mosfet器件多个角度的焊脚图像，进而根据多个角度的焊脚图像来识别焊脚参数，提高了焊脚参数识别的准确度。
34.步骤103，将所述目标输入电流和所述目标参数输入至目标测试网络，通过所述目标测试网络测试所述目标mosfet器件的老化程度；目标测试网络为预先训练得到的深度神经网络。可选的，目标测试网络可以根据训练样本训练得到。其中，训练样本可以包括不同输入电流下不同目标参数对应的老化程度。可选的，训练样本中还可以为不同输入电流下不同器件参数对应的老化程度，以及不同输入电流下不同焊脚参数对应的老化程度，并且，此时，训练得到的目标测试网络可以包括两个子网络，其中一个用于根据输入的目标输入电流和器件参数输出电气老化程度，另一个用于根据输入的目标输入电流和焊脚参数输出硬件老化程度，本技术对此并不做限定。
35.在训练得到目标测试网络之后，即可根据目标测试网络测试得到目标mosfet器件
的老化程度。可选地，在目标测试网络包括两个子网络时，本步骤还可以包括：（1）、通过所述目标测试网络根据所述器件参数输出电气老化程度，并根据所述焊脚参数输出硬件老化程度；（2）、根据所述电气老化程度、所述硬件老化程度以及各自对应的权重，确定所述目标mosfet器件的老化程度；其中，所述电气老化程度对应的权重大于所述硬件老化程度对应的权重。
36.在使用目标mosfet器件时，首先需要保证器件的电气性能，在电气性能无法保证时则该器件必定无法使用，因此本技术通过将电气老化程度对应的权重设置为大于硬件老化程度对应的权重，提高了测试得到的老化程度的准确度，更好的保证了目标mosfet器件甚至整个电路系统的安全。
37.步骤104，展示所述目标mosfet器件的老化程度。
38.本技术可以通过文本展示、指示灯展示、语音展示等等方式展示测试得到的老化程度。以通过指示灯展示来举例说明，若确定得到的老化程度为重度，则可以展示红灯来提示用户；若确定得到老化程度为中度，则展示黄灯；若确定得到的老化程度为轻度，则展示绿灯。
39.可选地，在确定得到老化程度之后，还可以执行如下步骤：第一，检测所述老化程度是否超过预设阈值；预设阈值可以为根据经验值预先设定的数值，也可以为用户根据自身的使用情况设定的数值，对此并不做限定。
40.第二，若超过所述预设阈值，则展示报警提示信息，所述报警提示信息用于提示所述目标mosfet器件已老化建议更换。
41.若检测结果为老化程度超过预设阈值，则为了保证系统安全，可以展示报警提示信息，进而提示用户及时更换。
42.综上所述，获取目标mosfet器件的目标输入电流；获取在所述目标输入电流下所述目标mosfet器件的目标参数；将所述目标输入电流和所述目标参数输入至目标测试网络，通过所述目标测试网络测试所述目标mosfet器件的老化程度；展示所述目标mosfet器件的老化程度。解决了现有技术中无法获知mosfet器件的老化程度进而可能影响电路稳定性的问题，达到了可以通过深度学习算法测试老化程度，进而使得用户可以直观获知老化程度进而避免由于器件老化而导致的电路性能差的效果。
43.本技术还提供了一种mosfet器件测试装置，所述装置包括存储器和处理器，所述存储器中存储有至少一条程序指令，所述处理器通过加载并执行所述至少一条程序指令以实现如上所述的方法。
44.本技术还提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质中存储有至少一条程序指令，所述至少一条程序指令被处理器加载并执行以实现如上所述的方法。
45.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
46.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来
说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。