專利名稱:半導(dǎo)體分立器件的測(cè)試系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型涉及一種半導(dǎo)體測(cè)試系統(tǒng),具體是指一種半導(dǎo)體分立器件的測(cè)試系統(tǒng)。
背景技術(shù):
傳統(tǒng)使用的測(cè)試機(jī)在測(cè)試主控部分采用的是E四象限電壓電流源結(jié)構(gòu),系統(tǒng)響應(yīng)速度較慢,輸出延遲時(shí)間較長(zhǎng),偶爾還會(huì)出現(xiàn)震蕩;Force Current & Force Voltage采用14 bit的DAC設(shè)計(jì),在Force和對(duì)微小漏電流測(cè)量的精度上顯示不足;系統(tǒng)采用一到兩塊大板結(jié)構(gòu),將高、低壓分成不同的通道集成于一板,不便于維護(hù),在某一種測(cè)試中,只能有一 塊板出高壓或低壓,不便于靈活設(shè)定測(cè)試項(xiàng)目;使用過(guò)多的機(jī)械繼電器,機(jī)械觸點(diǎn)較多,不利于提高測(cè)試速度和系統(tǒng)可靠性;系統(tǒng)采用開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng),多個(gè)開(kāi)關(guān)電源由于頻率和相位差異造成信號(hào)交調(diào)串?dāng)_,影響測(cè)試精度。目前市場(chǎng)上主流handler的UPH(每小時(shí)產(chǎn)能)大約在45K左右,而測(cè)試機(jī)的測(cè)試速度普遍在40K以下。另外,半導(dǎo)體器件(semiconductor device)通常,這些半導(dǎo)體材料是娃、鍺或砷化鎵,可用作整流器、振蕩器、發(fā)光器、放大器、測(cè)光器等器材,為了與集成電路相區(qū)別,有時(shí)也稱為分立器件,半導(dǎo)體器件的應(yīng)用相當(dāng)廣泛,故為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量,對(duì)半導(dǎo)體器件的性能進(jìn)行測(cè)試非常關(guān)鍵,傳統(tǒng)的半導(dǎo)體器件測(cè)試系統(tǒng)的電源電路的電壓輸出比較單一,使QVI板在不同的電壓段的電壓輸出能力有限,QVI板的功率管的功耗較大;另外,一旦輸出電路出現(xiàn)故障,不能及時(shí)切斷供電端繼電器,從而會(huì)燒壞設(shè)備。
發(fā)明內(nèi)容為了克服上述之不足,本實(shí)用新型的目的在于提供一種提高測(cè)試速度、精度、穩(wěn)定性、可靠性和使用方便性的半導(dǎo)體分立器件的測(cè)試系統(tǒng)。本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案如下半導(dǎo)體分立器件的測(cè)試系統(tǒng),包括有具有測(cè)試通道的質(zhì)量檢測(cè)電路板、電源和測(cè)試頭,其特征在于所述質(zhì)量檢測(cè)電路板設(shè)有多塊,多塊質(zhì)量檢測(cè)電路板構(gòu)成相同的多條測(cè)試通道,并通過(guò)多路轉(zhuǎn)換器與測(cè)試頭連接。所述質(zhì)量檢測(cè)電路板的控制電路包括有電壓控制電路模塊、電壓取樣電路模塊、電壓測(cè)量電路模塊、四象限控制電路模塊、放大電路模塊、電流取樣電路模塊、電流測(cè)量電路模塊、輸出正電流電路模塊和輸出負(fù)電流電路模塊,電壓控制電路模塊、放大電路模塊、輸出正電流電路模塊和輸出負(fù)電流電路模塊分別與四象限控制電路模塊電連接,放大電路模塊、電流取樣電路模塊、電流測(cè)量電路模塊依次電連接,電流取樣電路模塊通過(guò)電壓取樣電路模塊與電壓控制電路模塊電連接,并通過(guò)電流控制電路模塊與所述放大電路模塊電連接。所述電壓測(cè)量電路模塊和電流測(cè)量電路模塊分別與所設(shè)的示波器連接。[0010]所述電源對(duì)多塊質(zhì)量檢測(cè)電路板的測(cè)試通道采用隔離供電的模式。 所述質(zhì)量檢測(cè)電路板設(shè)有6— 12塊。所述電源采用分段式雙重保護(hù)型電源,該電源包括有高頻變壓器,連接在高頻變壓器初級(jí)線圈中的供電端繼電器,其特征在于所述高頻變壓器的次級(jí)線圈上連接有正、負(fù)直流高壓輸出電路,正、負(fù)直流中壓輸出電路和正、負(fù)直流低壓輸出電路;所述正、負(fù)直流高壓輸出電路,正、負(fù)直流中壓輸出電路和正、負(fù)直流低壓輸出電路中都串接有兩個(gè)限流保護(hù)電阻;所述兩個(gè)限流保護(hù)電阻上都并聯(lián)有用以斷開(kāi)供電端繼電器的光耦;所述每個(gè)限流保護(hù)電阻上都緊貼有溫控開(kāi)關(guān),所述的每個(gè)溫控開(kāi)關(guān)都與供電端繼電器串接。本實(shí)用新型的有益效果由于采用多通道的測(cè)試結(jié)構(gòu),便于系統(tǒng)根據(jù)不同器件的不同特點(diǎn)進(jìn)行多種自由配置,并可以實(shí)現(xiàn)多通道多Die測(cè)試,使測(cè)試系統(tǒng)性能更佳、效率最高;每一通道相同的QVI板設(shè)計(jì),便于日常使用和維護(hù);開(kāi)放式架構(gòu),系統(tǒng)后續(xù)升級(jí)簡(jiǎn)便容易;質(zhì)量檢測(cè)電路板(QVI板)的控制電路中設(shè)計(jì)有放大電路|旲塊,從而提聞了測(cè)試精度; 測(cè)試系統(tǒng)采用專用正弦波中頻電源對(duì)整機(jī)各通道隔離供電,整機(jī)為懸浮電源供電結(jié)構(gòu),可大大提高系統(tǒng)抗干擾能力,保證測(cè)量的準(zhǔn)確性;另外,本系列測(cè)試系統(tǒng)內(nèi)嵌強(qiáng)大的示波器功能,可以設(shè)定隨時(shí)記錄測(cè)試過(guò)程中的數(shù)據(jù)波形,這一功能使得本機(jī)調(diào)試維修、維護(hù)極為方便;由于電源采用高、中、低壓的分段式供電形式,并串接了限流保護(hù)電阻,不僅使QVI板在不同的電壓段都具備相應(yīng)的輸出能力,而且還有效降低QVI板的功率管Ql、Q2工作時(shí)產(chǎn)生的功耗,使功率管在安全范圍內(nèi)工作;由于采用雙重保護(hù)的方式,當(dāng)外部電路異常短路時(shí),會(huì)切斷供電端繼電器,從而使設(shè)備更安全可靠;另外,本實(shí)用新型還具有使用方便、安全可靠、精度高、穩(wěn)定性好的特點(diǎn)。
以下結(jié)合附圖
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。圖I為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖;圖2為圖I所示的質(zhì)量檢測(cè)電路板的控制電路的電原理框圖。圖3為圖I所示的電源的電路圖。圖中1、質(zhì)量檢測(cè)電路板;2、測(cè)試頭;3、電源;4、多路轉(zhuǎn)換器;5、電壓控制電路模塊;6、電壓取樣電路模塊;7、電壓測(cè)量電路模塊;8、四象限控制電路模塊;9、放大電路模塊;10、電流取樣電路模塊;11、電流測(cè)量電路模塊;12、輸出正電流電路模塊;13、輸出負(fù)電流電路模塊;14、電流控制電路模塊;15、示波器;16、高頻變壓器;17、供電端繼電器;18、正直流高壓輸出電路;19、正直流中壓輸出電路;20、正直流低壓輸出電路;21、負(fù)直流高壓輸出電路;22、負(fù)直流中壓輸出電路;23、負(fù)直流低壓輸出電路;24、限流保護(hù)電阻;25、光奉禹;26、溫控開(kāi)關(guān)。
具體實(shí)施方式
如圖I所示,半導(dǎo)體分立器件的測(cè)試系統(tǒng),包括有具有測(cè)試通道的質(zhì)量檢測(cè)電路板(QVI) I、電源3和測(cè)試頭2,所述質(zhì)量檢測(cè)電路板(QVI) I設(shè)有12塊,12塊質(zhì)量檢測(cè)電路板構(gòu)成相同的12條測(cè)試通道,12條測(cè)試通道并通過(guò)多路轉(zhuǎn)換器(MUX) 4與測(cè)試頭2連接。所述電源3對(duì)多塊質(zhì)量檢測(cè)電路板I的測(cè)試通道采用隔離供電的模式。在測(cè)試頭2中還設(shè)計(jì)有 XlOOOO 的 Current TO Current 變換器及 X10000 Voltage TO Current 變換器,這些設(shè)計(jì)都使得本測(cè)試機(jī)對(duì)于nA級(jí)微小電流和mV級(jí)的小電壓的測(cè)試精度更高,對(duì)于測(cè)試管子的漏電流和FET的Radon非常方便。在實(shí)際使用中,多路轉(zhuǎn)換器(MUX) 4通過(guò)接口板(THI)與分揀機(jī)(HANDLER)連接,通過(guò)數(shù)據(jù)總線(PCI)與微機(jī)連接。如圖2所示,所述質(zhì)量檢測(cè)電路板I的控制電路包括有電壓控制電路模塊5、電壓取樣電路模塊6、電壓測(cè)量電路模塊7、四象限控制電路模塊8、放大電路模塊9、電流取樣電路模塊10、電流測(cè)量電路模塊11、輸出正電流電路模塊12、輸出負(fù)電流電路模塊13和電流控制電路模塊14,電壓控制電路模塊6、放大電路模塊9、輸出正電流電路模塊12和輸出負(fù)電流電路模塊13分別與四象限控制電路模塊8電連接,放大電路模塊9、電流取樣電路模塊10、電流測(cè)量電路模塊11依次電連接,電流取樣電路模塊10通過(guò)電壓取樣電路模塊6與電壓控制電路模塊5電連接,并通過(guò)電流控制電路模塊14與所述放大電路模塊9電連接。所述電壓測(cè)量電路模塊7和電流測(cè)量電路模塊11分別與所設(shè)的示波器15連接。如圖3所示,所述電源采用分段式雙重保護(hù)型電源,它包括有高頻變壓器16,連接在高頻變壓器初級(jí)線圈中的供電端繼電器17,高頻變壓器初級(jí)線圈連接中頻正弦波電源,高頻變壓器的次級(jí)線圈上連接有正直流高壓輸出電路18、正直流中壓輸出電路19、正直流低壓輸出電路20、負(fù)直流高壓輸出電路21、負(fù)直流中壓輸出電路22和負(fù)直流低壓輸出電路23,所述正、負(fù)直流高壓輸出電路,正、負(fù)直流中壓輸出電路和正、負(fù)直流低壓輸出電路中都串接有兩個(gè)限流保護(hù)電阻24,兩個(gè)限流保護(hù)電阻24上都并聯(lián)有用以斷開(kāi)供電端繼電器17的光耦25。每個(gè)限流保護(hù)電阻24上都緊貼有溫控開(kāi)關(guān)26,所述的每個(gè)溫控開(kāi)關(guān)26都與供電端繼電器17串接。本電源的特點(diǎn)一、分段式供電中頻正弦波經(jīng)過(guò)變壓器TRl轉(zhuǎn)換產(chǎn)生交流高壓、中壓、低壓,然后經(jīng)整流濾波產(chǎn)生直流正負(fù)高壓、中壓、低壓,使QVI板在不同的電壓段具備相應(yīng)的輸出能力;二、限流保護(hù)高壓、中壓、低壓分別串聯(lián)適當(dāng)?shù)南蘖鞅Wo(hù)電阻,有效降低質(zhì)量檢測(cè)電路板(QVI板)I的功率管Q1、Q2工作時(shí)產(chǎn)生的功耗,使功率管在安全范圍內(nèi)工作;三、故障保護(hù)此電路具備雙重保護(hù)功能:A、軟件保護(hù)功能,在每個(gè)限流保護(hù)電阻上并聯(lián)光耦,當(dāng)外部電路異常短路時(shí)(連接線短路、QVI板功率管損壞等),PH+端子輸出低電平。軟件檢測(cè)到此低電平持續(xù)一段時(shí)間后,就會(huì)切斷變壓器TRl的供電端繼電器SI,實(shí)現(xiàn)保護(hù)功能;B、硬件保護(hù)功能,在安裝時(shí)用溫度開(kāi)關(guān)TrT12緊貼功率電阻,當(dāng)外部電路異常短路(連接線短路、QVI板功率管損壞等),限流保護(hù)電阻長(zhǎng)期發(fā)熱時(shí)溫度開(kāi)關(guān)斷開(kāi),從而切斷變壓器TRl的供電端繼電器SI,實(shí)現(xiàn)過(guò)溫保護(hù)。工作原理質(zhì)量檢測(cè)電路板(QVI)的控制電路中設(shè)計(jì)有針對(duì)小電流、電壓的XlO放大通道,并在Force Current、Force Voltage上全部采用16bit精度程控產(chǎn)生;每塊質(zhì)量檢測(cè)電路板(QVI)I都具有±600V/3A全范圍的輸出和測(cè)量能力,便于系統(tǒng)根據(jù)不同器件的特性、管腳、封裝模式、要求的測(cè)試項(xiàng)、Handler (處理機(jī))的速度性能等不同特點(diǎn)進(jìn)行多種自由配置,并可以實(shí)現(xiàn)多通道多Die測(cè)試,使測(cè)試系統(tǒng)性能更佳、效率最高;每一通道相同的QVI板設(shè)計(jì),便于日常使用和維護(hù);開(kāi)放式架構(gòu),系統(tǒng)后續(xù)升級(jí)簡(jiǎn)便容易;系統(tǒng)在量程切換上盡可能采用切換速度更快的高速電子繼電器取代傳統(tǒng)的慢速機(jī)械繼電器,使系統(tǒng)的速度更快,可靠性更高;本測(cè)試系統(tǒng)有強(qiáng)大的自檢、自保護(hù)功能如繼電器自檢功能、通信自檢功能、軟件硬件模式的電源系統(tǒng)監(jiān)測(cè)過(guò)載保護(hù)功能、整機(jī)溫度監(jiān)測(cè)保護(hù)功能、IP防呆設(shè)計(jì)等。這些設(shè)計(jì)使得系統(tǒng)工作更可靠,可以大大降低系統(tǒng)故障率;測(cè)試系統(tǒng)采用專用正弦波中頻電源對(duì)整機(jī)各通道隔離供電,整機(jī)為懸浮電源供電結(jié)構(gòu),可大大提高系統(tǒng)抗干擾能力,保證測(cè)量的準(zhǔn)確性;另外,本系列測(cè)試系統(tǒng)內(nèi)嵌強(qiáng)大的示波器功能,可以設(shè)定隨時(shí)記錄測(cè)試過(guò)程中的數(shù)據(jù)波形,這一功能使得本機(jī)調(diào)試維修、維護(hù)極為方便,同時(shí)也可幫助技術(shù)人員在線分析測(cè)試流程、以及DUT (被測(cè)設(shè)備)的質(zhì)量性能。可為企業(yè)節(jié)省購(gòu)買(mǎi)示波器費(fèi)用,方便
系統(tǒng)管理。以上所述是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式而已,當(dāng)然不能以此來(lái)限定本實(shí)用新型之權(quán)利范圍。應(yīng)當(dāng)指出,對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō),對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換,都不脫離本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種半導(dǎo)體分立器件的測(cè)試系統(tǒng),包括有具有測(cè)試通道的質(zhì)量檢測(cè)電路板、電源和測(cè)試頭,其特征在于所述質(zhì)量檢測(cè)電路板設(shè)有多塊,多塊質(zhì)量檢測(cè)電路板構(gòu)成相同的多條測(cè)試通道,并通過(guò)多路轉(zhuǎn)換器與測(cè)試頭連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半導(dǎo)體分立器件的測(cè)試系統(tǒng),其特征在于所述質(zhì)量檢測(cè)電路板的控制電路包括有電壓控制電路模塊、電壓取樣電路模塊、電壓測(cè)量電路模塊、四象限控制電路模塊、放大電路模塊、電流取樣電路模塊、電流測(cè)量電路模塊、輸出正電流電路模塊和輸出負(fù)電流電路模塊,電壓控制電路模塊、放大電路模塊、輸出正電流電路模塊和輸出負(fù)電流電路模塊分別與四象限控制電路模塊電連接,放大電路模塊、電流取樣電路模塊、電流測(cè)量電路模塊依次電連接,電流取樣電路模塊通過(guò)電壓取樣電路模塊與電壓控制電路模塊電連接,并通過(guò)電流控制電路模塊與所述放大電路模塊電連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體分立器件的測(cè)試系統(tǒng),其特征在于所述電壓測(cè)量電路模塊和電流測(cè)量電路模塊分別與所設(shè)的示波器連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半導(dǎo)體分立器件的測(cè)試系統(tǒng),其特征在于所述電源對(duì)多塊質(zhì)量檢測(cè)電路板的測(cè)試通道采用隔離供電的模式。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半導(dǎo)體分立器件的測(cè)試系統(tǒng),其特征在于所述質(zhì)量檢測(cè)電路板設(shè)有6—12塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半導(dǎo)體分立器件的測(cè)試系統(tǒng),其特征在于所述電源采用分段式雙重保護(hù)型電源,該電源包括有高頻變壓器,連接在高頻變壓器初級(jí)線圈中的供電端繼電器,其特征在于所述高頻變壓器的次級(jí)線圈上連接有正、負(fù)直流高壓輸出電路,正、負(fù)直流中壓輸出電路和正、負(fù)直流低壓輸出電路;所述正、負(fù)直流高壓輸出電路,正、負(fù)直流中壓輸出電路和正、負(fù)直流低壓輸出電路中都串接有兩個(gè)限流保護(hù)電阻;所述兩個(gè)限流保護(hù)電阻上都并聯(lián)有用以斷開(kāi)供電端繼電器的光耦;所述每個(gè)限流保護(hù)電阻上都緊貼有溫控開(kāi)關(guān),所述的每個(gè)溫控開(kāi)關(guān)都與供電端繼電器串接。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種半導(dǎo)體分立器件的測(cè)試系統(tǒng),包括有具有測(cè)試通道的質(zhì)量檢測(cè)電路板、電源和測(cè)試頭,其特征在于所述質(zhì)量檢測(cè)電路板設(shè)有多塊,多塊相同的質(zhì)量檢測(cè)電路板構(gòu)成多條測(cè)試通道,并通過(guò)多路轉(zhuǎn)換器與測(cè)試頭連接。由于采用多通道的測(cè)試結(jié)構(gòu),便于系統(tǒng)根據(jù)不同器件的不同特點(diǎn)進(jìn)行多種自由配置,并可以實(shí)現(xiàn)多通道多Die測(cè)試,使測(cè)試系統(tǒng)性能更佳、效率最高;每一通道相同的QVI板設(shè)計(jì),便于日常使用和維護(hù);開(kāi)放式架構(gòu),系統(tǒng)后續(xù)升級(jí)簡(jiǎn)便容易;測(cè)試系統(tǒng)采用專用正弦波中頻電源對(duì)整機(jī)各通道隔離供電,可大大提高系統(tǒng)抗干擾能力,保證測(cè)量的準(zhǔn)確性;另外,本實(shí)用新型還具有使用方便、安全可靠、精度高、穩(wěn)定性好的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01R31/26GK202502212SQ20112055619
公開(kāi)日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2011年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月28日
發(fā)明者鄭俊嶺 申請(qǐng)人:佛山市聯(lián)動(dòng)科技實(shí)業(yè)有限公司