功率半导体可靠性测试的常见测试项目、流程及原理如下：

一. 高温反偏测试（HTRB）：

- 原理：在高温环境下对功率半导体器件施加反向偏压，检测芯片钝化层、钝化拓扑、芯片边缘密封的薄弱点。主要关注生产过程中相关离子污染物在温度和电场作用下的迁移作用，这种迁移会增加表面电荷、增大漏电流以及产生阈值电压退化；同时模块组装过程和组装材料热膨胀系数的差异对钝化层完整性产生影响，使模块易受外部污染物污染，引起漏电流增加。

- 流程：

1. 将待测功率半导体器件安装在测试夹具上，并连接好测试电路。

2. 将测试环境温度升高到规定的高温（通常是器件的最高结温）。

3. 在高温环境下，给器件施加反向偏压，一般要求集电极-发射极电压达到规定值（如≥0.8 ），栅极-发射极电压为 0V 或处于规定的最小值。

4. 保持这种状态持续测试规定的时长（通常≥1000 小时）。

5. 在测试过程中，实时监测器件的漏电流等参数，判断器件是否正常工作。如果漏电流超过规定限值或出现其他异常情况，则判定器件可靠性不达标。

二. 高温高湿反偏测试（H3TRB）：

- 原理：该测试检测整个功率半导体模块结构的弱点，包括功率半导体本身的薄弱点。因为多数模块设计并非密封，芯片和连接线嵌入在透湿的硅胶中，水分会逐渐到达钝化层。在湿度的影响下，载荷对钝化层结构、钝化拓扑和边缘密封的薄弱环节有不同影响，生产相关的离子污染物在温度和电场影响下迁移，从而增加表面电荷，壳体上的热机械应力以及与半导体芯片的相互作用，都会导致漏电流增加。

- 流程：

1. 准备测试系统，包括能提供高温高湿环境的试验箱、电源、测量漏电流的设备等。

2. 将功率半导体器件放入试验箱内的测试夹具上，连接好电路。

3. 设置试验箱的温度为 85℃，相对湿度为 85%。

4. 给器件施加规定的反向偏压（如集电极 - 发射极电压为 0.8 ，栅极 - 发射极电压为 0V 或处于规定的最小值，且初始测试阶段芯片结温＜90℃）。

5. 持续测试 1000 小时以上，定期监测漏电流等参数。

三. 高温栅极偏压测试（HTGB）：

- 原理：验证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。该测试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。

- 流程：

1. 将待测器件安装在测试设备中，并连接好栅极、源极、漏极等电极。

2. 升高测试环境温度至规定的高温（通常为器件的最高结温）。

3. 在高温环境下，给栅极施加特定的电压（正栅极电压和负栅极电压分别按照规定设置，如正栅极电压为栅极最大电压的一定比例，负栅极电压为栅极最小电压），集电极 - 发射极电压设置为 0V。

4. 保持该状态持续测试一段时间（通常≥1000 小时）。

5. 测试过程中监测栅极泄漏电流、阈值电压等参数的变化，以判断器件的可靠性。

四. 功率循环测试：

- 原理：通过加载周期性加热电流，使芯片产生工作损耗发热，造成芯片结温的周期性波动，模拟工作时模块内部各互连层的疲劳失效，以此来考察芯片自发热对可靠性的影响。在功率循环过程中，通过器件大电流下的饱和压降 来表征器件键合线的连接状态，热阻 来表征焊料的连接状态。

- 流程：

1. 将功率半导体器件安装在测试系统的散热装置上，并连接好测试电路。

2. 设定功率循环的参数，包括加热电流的大小、加热时间 、冷却时间 等。

3. 开始测试，按照设定的参数周期性地给器件加载加热电流和测量电流。在加热阶段，使器件发热；在冷却阶段，切断加热电流，打开测量用小电流，获得器件小电流下的饱和压降 ，通过 和芯片结温的线性关系得到器件结温。

4. 持续进行多个循环，记录每个循环中器件的相关参数，如结温、饱和压降、热阻等。

5. 根据测试结果分析器件的可靠性，判断是否出现键合线老化、焊料层失效等问题。

五. 热冲击测试：

- 原理：主要考察功率半导体器件在温度快速变化过程中的可靠性。由于器件的材料热膨胀系数不同，温度快速变化时会产生热应力，可能导致器件的封装、焊点、芯片等部位出现损坏或性能下降。

- 流程：

1. 将器件放置在热冲击试验设备中，该设备能够快速在高温和低温之间切换。

2. 设置温度范围，如从 -65℃快速切换到 +150℃，切换时间尽可能短。

3. 按照设定的循环次数进行温度循环，例如循环 500 次或 1000 次。

4. 每隔一定次数取样进行电性能测试，观察器件的参数变化，判断器件是否正常工作。

六. 振动测试：

- 原理：模拟功率半导体器件在实际使用过程中可能受到的振动环境，检验器件的机械结构和焊点等在振动条件下的可靠性。

- 流程：

1. 将器件固定在振动台上。

2. 设定振动频率范围（如 20Hz 到 2000Hz）和振动幅度（如 20g）。

3. 按照规定的时间运行振动测试。

4. 测试结束后，对器件进行电性能测试，检查器件是否因振动出现性能下降或损坏。

七. 高低温存储测试：

- 原理：评估功率半导体器件在极端温度条件下长时间存储后的性能变化，检查器件是否能够在恶劣的温度环境下保持稳定性。

- 流程：

1. 高温存储测试时，将器件置于高温箱中，温度设置为 125℃或 150℃等，保持规定的时间（如 16 小时以上），然后取出器件，恢复至室温后进行电性能测试；低温存储测试时，将器件放入低温箱，温度设置为 -20℃或更低，存储规定时间后取出进行测试。

八. 静电放电测试：

- 原理：模拟功率半导体器件在生产、运输、使用过程中可能受到的静电放电影响，检验器件对静电的耐受能力。静电放电可能会损坏器件的芯片、栅极氧化层等部位，导致器件性能下降或失效。

- 流程：

1. 将器件放置在静电放电测试设备的测试台上。

2. 设置静电放电的电压等级、放电模式（如接触放电或空气放电）等参数。

3. 对器件进行静电放电测试，观察器件是否能够正常工作，或者是否出现性能下降、损坏等现象。