專利名稱：一種mosfet器件雪崩能量測試系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領域：
一種MOSFET器件雪崩能量測試系統(tǒng)技術(shù)領域[0001]本實用新型涉及半導體測試技術(shù)領域，尤其涉及一種MOSFET器件雪崩能量測試系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
[0002]功率 MOSi7ET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，金屬氧化物半導體場效應晶體管)器件由于其制造工藝簡單、集成度高、抗干擾能力強、反應速度快、功耗低、價格便宜等優(yōu)點，被廣泛應用于芯片集成領域。所以，功率MOSFET器件在電子通訊方面有著重要的應用，對集成芯片的集成度、功能特性及使用壽命有著重要的影響。[0003]近年來，各種便攜式終端的出現(xiàn)，給人們的生產(chǎn)、生活帶來了巨大的便利。隨著科學技術(shù)的飛速發(fā)展，在不斷縮小便攜式終端體積的前提下，對其的安全性、可靠性、使用壽命及體積的要求越來越高，進而對功率MOSFET器件的性能要求越來越高。[0004]功率MOSFET 器件的 UIS (Undamped Inductive Switching,非鉗位感應開關(guān))特性是判定功率MOSFET器件的性能的一個重要因素。UIS特性通常是用來描述功率MOSFET 器件的在非鉗制電感電路中能夠承受電流大小的能力，即描述功率MOSFET器件的在雪崩擊穿下負載能量的能力。最大雪崩能量通常在非鉗位感性開關(guān)UIS條件下測量，UIS特性的好壞直接決定了功率MOSFET器件的性能及使用壽命。對功率MOSFET器件的來說，UIS失效帶來的損傷是不可修復的，因此對功率MOSFET器件雪崩能量的測試也顯得尤為重要。[0005]現(xiàn)有測試裝置在測試功率MOSFET器件的雪崩能量時是以手動調(diào)節(jié)設置為主，通過手動調(diào)節(jié)常規(guī)電感器、設置測試電流，觀察示波器來進而記錄能量值。而手動調(diào)節(jié)測試時，往往在器件被雪崩擊穿后不能及時的準確記錄最大雪崩能量或是記錄錯誤的最大雪崩能量值，造成測試的失敗。因此，研制新的功率MOSFET器件最大雪崩能量測試裝置，在半導體測試領域有著重要的意義。實用新型內(nèi)容[0006]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型實施例提供了一種功率MOSFET器件雪崩能量測試系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過可程序控制電感器實現(xiàn)MOSFET器件雪崩能量的自動程序化測試，測試方便且測試結(jié)果精確。[0007]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供如下技術(shù)方案[0008]一種MOSFET器件雪崩能量測試系統(tǒng)，其特征在于，包括[0009]待測MOSFET 器件；[0010]可程序控制電感器，與所述待測MOSFET器件相連接，用于根據(jù)設置的測試初始值及測試步長值，逐步增加待測MOSFET器件的電感負載來增大測試能量；[0011 ] 驅(qū)動電路，與所述待測MOSFET器件相連接，用于控制所述待測MOSFET器件開通或截止；[0012] 信號發(fā)生器，與所述驅(qū)動電路相連接，用于為所述驅(qū)動電路提供驅(qū)動信號；[0013]測量電路，與待測MOSFET器件相連接，用于測量所述待測MOSFET器件在相應的測量電壓和/或測量電流下的反饋電壓和/或反饋電流；[0014]控制模塊，與所述信號發(fā)生器、可程序控制電感器以及測量電路相連接，用于計算所述信號發(fā)生器的信號脈寬，控制所述信號發(fā)生器工作方式，并控制所述可程序控制電感器電感值按照設定測試步長值增加，同時，根據(jù)所述測試電路測量的反饋電壓和/或反饋電流，判斷該待測MOSFET器件是否被擊穿，并計算該待測MOSFET器件的雪崩能量。[0015]優(yōu)選的，所述控制模塊包括[0016]程序控制電路，用于控制所述可程序控制電感器的電感值按照設定測試步長值增加；[0017]判斷單元，用于判斷待測MOSFET器件是否發(fā)生雪崩擊穿；[0018]計算單元，用于計算所述信號發(fā)生器的信號脈寬及雪崩能量；[0019]顯示單元，用于顯示所測待測MOSFET器件的雪崩能量。[0020]優(yōu)選的，所述系統(tǒng)還包括[0021]電壓可調(diào)節(jié)的高壓直流電源，所述高壓電源分別與可程序控制電感器和待測 MOSFET器件相連。[0022]從上述技術(shù)方案可以看出，本實用新型采用可程序控制電感器，根據(jù)設置的測試初始值及測試步長值，逐步增加待測MOSFET器件的測試電流或電感負載，同時信號發(fā)生器向驅(qū)動電路提供驅(qū)動信號，驅(qū)動電路控制待測MOSFET器件的開通或截止，再通過測量電路測量所述待測MOSFET器件在相應的測量電壓和/或測量電流下的反饋電壓和/或反饋電流，并將測量結(jié)果提供給控制模塊，控制模塊根據(jù)測量電路所提供的結(jié)果判斷待測MOSFET 器件是否被雪崩擊穿，如果否則控制可程序控制電感器，根據(jù)設置的測試初始值及測試步長值，增加待測MOSFET器件的測試電流或電感負載，直至待測MOSFET器件被雪崩擊穿，同時計算并顯示器件雪崩能量?？梢姳緦嵱眯滦湍軌?qū)崿F(xiàn)MOSFET器件雪崩能量的自動程序化測試，使得測試方便簡單，且測試結(jié)果精確。


[0023]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。[0024]圖1為本實用新型實施例所述功率MOSFET器件雪崩能量測試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；[0025]圖2為本實用新型實施例中所述可程序控制電感器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
[0026]正如背景技術(shù)中所述，現(xiàn)有的MOSFET器件測試裝置是以手動調(diào)節(jié)設置為主，通過手動調(diào)節(jié)常規(guī)電感器、設置測試電流，觀察示波器來進而記錄能量值。而手動調(diào)節(jié)測試時， 往往在器件被雪崩擊穿后不能及時、準確的記錄最大雪崩能量或是記錄錯誤的最大雪崩能量值，造成測試的失敗。[0027]針對上述問題，本實用新型通過控制模塊控制可程序控制電感器，根據(jù)設置的測試初始值及測試步長值，逐步增加待測MOSFET器件的測試電流或電感負載，同時信號發(fā)生器向驅(qū)動電路提供驅(qū)動信號，驅(qū)動電路控制待測MOSFET器件的開通或截止，再通過測量電路測量所述待測MOSFET器件在相應的測量電壓和/或測量電流下的反饋電壓和/或反饋電流，并將測量結(jié)果提供給控制模塊，控制模塊根據(jù)測量電路所提供的結(jié)果判斷待測 MOSFET器件是否被雪崩擊穿，如果否則控制可程序控制電感器，根據(jù)設置的測試初始值及測試步長值，增加待測MOSFET器件的測試電流或電感負載，直至待測MOSFET器件被雪崩擊穿，同時計算并顯示器件雪崩能量。實現(xiàn)了 MOSFET器件雪崩能量的自動化測量，同時使得測試結(jié)果更加精確。[0028]下面具體介紹本實用新型實施例所述功率MOSFET器件雪崩能量測試系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)和工作過程。[0029]參考圖1，圖1為本實用新型實施例所述功率MOSFET器件雪崩能量測試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。所述MOSFET器件雪崩能量測試系統(tǒng)，包括[0030]待測MOSFET 器件，[0031 ] 正如背景技術(shù)所述MOSFET器件的UIS特性是判定功率MOSFET器件的性能的一個重要因素，是MOSFET器件的在雪崩擊穿下負載能量的能力，所以精確的測試MOSFET器件的雪崩能量，無論是在半導體測試領域，還是在集成電路領域都有著重要的意義。[0032]可程序控制電感器，與所述待測MOSFET器件相連接，用于根據(jù)設置的測試初始值及測試步長值，逐步增加待測MOSFET器件的電感負載以增加測試能量。[0033]驅(qū)動電路，與所述待測MOSFET器件相連接，用于控制所述待測MOSFET器件開通或截止。[0034]信號發(fā)生器，與所述驅(qū)動電路相連接，用于為所述驅(qū)動電路提供驅(qū)動信號。[0035]測量電路，與待測MOSFET器件相連接，用于測量所述待測MOSFET器件在相應的測量電壓和/或測量電流下的反饋電壓和/或反饋電流。[0036]控制模塊，與所述信號發(fā)生器、可程序控制電感器以及測量電路相連接，用于計算所述信號發(fā)生器的信號脈寬，控制所述信號發(fā)生器工作方式，并控制所述可程序控制電感器電感值按照設定測試步長值增加，同時，根據(jù)所述測試電路測量的反饋電壓和/或反饋電流，判斷該待測MOSFET器件是否被擊穿，并計算該待測MOSFET器件的雪崩能量。[0037]具體的，所述控制模塊包括[0038]程序控制電路，[0039]具有和可程序控制電感器通訊的功能，用于控制所述可程序控制電感器的電感值按照設定測試步長值增加；[0040]判斷單元，用于判斷待測MOSFET器件是否發(fā)生雪崩擊穿；[0041]計算單元，用于計算所述信號發(fā)生器的信號脈寬及雪崩能量。[0042]其中，所述可程序控制電感器的結(jié)構(gòu)參考圖2，圖2為本實用新型實施例中所述可程序控制電感器的結(jié)構(gòu)示意圖。通過上述程序控制電路，調(diào)節(jié)可程序控制電感器接入所述測試系統(tǒng)中電感元件的數(shù)量，按照設定的測試步長值逐步的改變總的電感值，可程序控制電感器具有和控制模塊通訊的功能，通過計算單元計算、記錄每次測量時的電感值，電感值計算公式如下所示[0043]L = L^L2+-··+Ln[0044]通過上述公式，控制模塊可得到每次測試時的電感值。[0045]具體的，所述系統(tǒng)還包括[0046]電壓可調(diào)節(jié)的高壓直流電源，所述高壓電源分別與可程序控制電感器和待測 MOSFET器件相連。[0047]所述高壓直流電源為測試系統(tǒng)的電壓源，同時為待測MOSFET器件提供工作電壓， 并通過可程序控制電感器為待測MOSFET器件提供測試電壓和/或測試電流。[0048]所述系統(tǒng)的具體測試過程為[0049]在控制模塊設置可程序控制電感器的測試初始值、測試步長值、待測MOSFET器件的雪崩電流、漏極-源極電壓等參數(shù)值。根據(jù)已設置的待測MOSFET器件各參數(shù)值，計算單元通過計算可得到電感器每一次變化所對應的柵極開通時間，當開始測試的時候，程序控制電路控制電感器按照程序設置從初始值開始自動增加，電感器每增加一步距，則信號發(fā)生器通過驅(qū)動電路使被測器件開關(guān)一次，測量電路測得待測MOSFET器件的即時反饋電壓和反饋電流，反饋給控制模塊。根據(jù)測量電路所反饋的即時反饋電壓和反饋電流，控制模塊判斷待測MOSFET器件是否被雪崩擊穿，如果器件沒有被雪崩能量擊穿，則控制模塊控制整個系統(tǒng)進入下一次測試，直至被測器件被雪崩能量擊穿，計算并顯示待測MOSFET器件雪崩能量°[0050]具體的，判斷單元將測量電路提供的反饋電流和已設置的待測MOSFET器件的雪崩電流比較，反饋電流如果小于雪崩電流，說明器件未雪崩擊穿，則控制模塊控制系統(tǒng)進入下次測量，直至雪崩電流器件被雪崩擊穿。然后，計算單元通過計算公式[0052]計算得到待測MOSFET器件的雪崩能量，并通過顯示單元顯示。其中，L為可程序控制電感器在器件雪崩擊穿時的總電感值，I為器件的雪崩電流。[0053]可見，本實用新型實施例中所述的功率MOSFET器件雪崩能量測試系統(tǒng)采用可程序控制電感器，根據(jù)設置的測試初始值及測試步長值，逐步增加待測MOSFET器件的測試電流或電感負載，同時信號發(fā)生器向驅(qū)動電路提供驅(qū)動信號，驅(qū)動電路控制待測MOSFET器件的開通或截止，再通過測量電路測量所述待測MOSFET器件在相應的測量電壓和/或測量電流下的反饋電壓和/或反饋電流，并將測量結(jié)果提供給控制模塊，控制模塊根據(jù)測量電路所提供的結(jié)果判斷待測MOSFET器件是否被雪崩擊穿，如果否則控制可程序控制電感器， 根據(jù)設置的測試初始值及測試步長值，增加待測MOSFET器件的測試電流或電感負載，直至待測MOSFET器件被雪崩擊穿，同時計算并顯示器件雪崩能量?？梢姳緦嵱眯滦湍軌?qū)崿F(xiàn) MOSFET器件雪崩能量的自動程序化測試，使得測試方便簡單，且測試結(jié)果精確。[0054]對所公開的實施例的上述說明，使本領域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本實用新型將不會被限制于本文所示的實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
權(quán)利要求1.一種MOSFET器件雪崩能量測試系統(tǒng)，其特征在于，包括 待測MOSFET器件；可程序控制電感器，與所述待測MOSFET器件相連接，用于根據(jù)設置的測試初始值及測試步長值，逐步增加待測MOSFET器件的電感負載以增加測試能量；驅(qū)動電路，與所述待測MOSFET器件相連接，用于控制所述待測MOSFET器件開通或截止；信號發(fā)生器，與所述驅(qū)動電路相連接，用于為所述驅(qū)動電路提供驅(qū)動信號； 測量電路，與待測MOSFET器件相連接，用于測量所述待測MOSFET器件在相應的測量電壓和/或測量電流下的反饋電壓和/或反饋電流；控制模塊，與所述信號發(fā)生器、可程序控制電感器以及測量電路相連接，用于計算所述信號發(fā)生器的信號脈寬，控制所述信號發(fā)生器工作方式，并控制所述可程序控制電感器電感值按照設定測試步長值增加，同時，根據(jù)所述測試電路測量的反饋電壓和/或反饋電流， 判斷該待測MOSFET器件是否被擊穿，并計算該待測MOSFET器件的雪崩能量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制模塊包括程序控制電路，用于控制所述可程序控制電感器的電感值按照設定測試步長值增加； 判斷單元，用于判斷待測MOSFET器件是否發(fā)生雪崩擊穿； 計算單元，用于計算所述信號發(fā)生器的信號脈寬及雪崩能量； 顯示單元，用于顯示所測待測MOSFET器件的雪崩能量。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括電壓可調(diào)節(jié)的高壓直流電源，所述高壓電源分別與可程序控制電感器和待測MOSFET 器件相連。
專利摘要本實用新型實施例公開了一種MOSFET器件雪崩能量測試系統(tǒng)，采用可程序控制電感器，逐步增加待測器件的電感負載，同時信號發(fā)生器向驅(qū)動電路提供驅(qū)動信號，驅(qū)動電路控制待測器件的開通或截止，再通過測量電路測量所述待測器件在相應的測量電壓和/或測量電流下的反饋電壓和/或反饋電流，并將測量結(jié)果提供給控制模塊，控制模塊根據(jù)所提供的結(jié)果判斷待測器件是否被雪崩擊穿，如果否則控制可程序控制電感器，根據(jù)設置的測試初始值及測試步長值，增加待測器件的測試電流或電感負載，直至待測器件被雪崩擊穿，同時計算并顯示雪崩能量。因此，所述系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)器件雪崩能量的自動程序化測試，使得測試方便簡單，且測試結(jié)果精確。
文檔編號G01R31/26GK202275140SQ20112038703
公開日2012年6月13日 申請日期2011年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月12日
發(fā)明者肖乾, 閆穩(wěn)玉 申請人:科達半導體有限公司