功率半导体器件是新能源、轨道交通、电动汽车、工业应用和家用电器等应用的核心部件。特别是随着新能源电动汽车的高速发展，功率半导体器件的市场更是呈爆发式的增长。
区别于消费电子市场，车规级功率半导体器件由于高工作结温，高功率密度，高开关频率的特性，和更加恶劣的使用环境，使得器件的可靠性显得尤为重要。
静态HTXB作为功率器件耐久性试验中的一种，对功率模块潜在缺陷剔除、验证模块结构的可靠度至关重要。
测试原理
HTRB（高温反偏试验）检测了芯片钝化层、钝化拓扑、芯片边缘密封的薄弱点。主要关注与生产相关的离子污染物在温度和场作用下的迁移作用，这种迁移作用会增加表面电荷、增大漏电流以及产生阈值电压退化；模块组装过程和组装材料热膨胀系数(CTEs)的差异对钝化层完整性产生重大影响，使模块容易受到外部污染物污染，也会引起漏电流增加。
H3TRB（高温高湿反偏试验）检测了整个模块结构的弱点，包括功率半导体本身的薄弱点。因为大多数模块设计不是密封的，芯片和连接线嵌入在透湿的硅胶中，随着时间的推移，这使得水分也能到达钝化层。在湿度的影响下，载荷对钝化层结构或钝化拓扑和边缘密封的薄弱环节有不同的影响，污染物也可以通过水分输送转移到关键区域；与生产相关的离子污染物，在温度和场的影响下迁移，从而增加表面电荷，以及壳体上的热机械应力和与半导体芯片的相互作用，都导致漏电流增加的形成。
HTGB（高温栅偏试验）验证了栅极连接半导体器件的电负荷、热负荷随时间的综合效应，评估了栅极介电性的完整性、半导体/介电边界层的状态和可移动离子对半导体的污染。其模拟了加速条件下的模块工作状态，用于器件鉴定和可靠性监测。
测试标准介绍
车规级功率模块测试标准最常见的测试标准是由 ECPE 欧洲电力电子研究中心发布的AQG324，其中有对静态HTXB测试进行详细的规范。具体测试条件如下：
表1 AQG324 HTXB测试条件
测试项目试验参数高温反偏（HTRB）1.试验时长：≥1000h
2.试验温度：最高结温
3.集电极-发射极电压：≥0.8VCE,max
4.栅极-发射极电压：0V or VGSmin高温高湿反偏（H3TRB）1.试验时长：≥1000h
2.试验温度：85℃
3.相对湿度：85%
4.集电极-发射极电压：0.8VCE,max
（Tvj在初始测试阶段＜90℃）
5.栅极-发射极电压：0V or VGSmin高温栅极反偏（HTGB）1.试验时长：≥1000h
2.试验温度：最高结温
3.集电极-发射极电压：0V
4.栅极电压：
VGE=VGE, max(正栅极电压测量50%DUT)
VGE=VGE, min(负栅极电压测量50%DUT)测试方案和案例
广电计量在Si基功率半导体模块、SiC模块等相关测试有着丰富的实战经验，为众多半导体厂家提供模块的规格书参数测试、竞品分析、环境可靠性、寿命耐久和失效分析等一站式测试服务。
在HTXB测试方向，广电计量引进多台国产高可靠性漏电流监控系统，设备能力如下表2所示。IGBT模块HTXB测试案例，测试架设和监控界面如下图1~图4所示。
表2 HTXB设备能力
试验项目监测方案高温高湿反偏（H3TRB）
高温反偏（HTRB）1.电流检测范围：0.1μA~20.0mA
2.电源输出电压：0~±2000V，
输出电流：0.6A
3.试验温/湿度与通电系统联动，如试验条件异常触发阈值报警并停止试验，生成停机记录，告知报警原因。高温栅极反偏（HTGB）1.电流检测范围：≥1nA
2.输出电压：-30~30V
3.试验温/湿度与通电系统联动，如试验条件异常触发阈值报警并停止试验，生成停机记录，告知报警原因。
关于广电计量半导体服务
广电计量在全国设有元器件筛选及失效分析实验室，形成了以博士、专家为首的技术团队，构建了元器件国产化验证与竞品分析、集成电路测试与工艺评价、半导体功率器件质量提升工程、车规级芯片与元器件AEC-Q认证、车规功率模块AQG324认证等多个技术服务平台，满足装备制造、航空航天、汽车、轨道交通、5G通信、光电器件与传感器等领域的电子产品质量与可靠性的需求。
我们的服务优势
●配合工信部牵头“面向集成电路、芯片产业的公共服务平台建设项目”“面向制造业的传感器等关键元器件创新成果产业化公共服务平台”等多个项目；
●在集成电路及SiC领域是技术能力最全面、知名度最高的第三方检测机构之一，已完成MCU、AI芯片、安全芯片等上百个型号的芯片验证；
●在车规领域拥有AEC-Q及AQG324全套服务能力，获得了近50家车厂的认可，出具近300份AEC-Q及AQG324报告，助力100多款车规元器件量产。
