专利名称：半导体分立器件的测试系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种半导体测试系统，具体是指一种半导体分立器件的测试系统。
背景技术：
传统使用的测试机在测试主控部分采用的是E四象限电压电流源结构，系统响应速度较慢，输出延迟时间较长，偶尔还会出现震荡；Force Current & Force Voltage采用14 bit的DAC设计，在Force和对微小漏电流测量的精度上显示不足；系统采用一到两块大板结构，将高、低压分成不同的通道集成于一板，不便于维护，在某一种测试中，只能有一 块板出高压或低压，不便于灵活设定测试项目；使用过多的机械继电器，机械触点较多，不利于提高测试速度和系统可靠性；系统采用开关电源系统，多个开关电源由于频率和相位差异造成信号交调串扰，影响测试精度。目前市场上主流handler的UPH(每小时产能)大约在45K左右，而测试机的测试速度普遍在40K以下。另外，半导体器件(semiconductor device)通常，这些半导体材料是娃、锗或砷化镓，可用作整流器、振荡器、发光器、放大器、测光器等器材，为了与集成电路相区别，有时也称为分立器件，半导体器件的应用相当广泛，故为了保证产品的质量，对半导体器件的性能进行测试非常关键，传统的半导体器件测试系统的电源电路的电压输出比较单一，使QVI板在不同的电压段的电压输出能力有限，QVI板的功率管的功耗较大；另外，一旦输出电路出现故障，不能及时切断供电端继电器，从而会烧坏设备。
发明内容为了克服上述之不足，本实用新型的目的在于提供一种提高测试速度、精度、稳定性、可靠性和使用方便性的半导体分立器件的测试系统。本实用新型所采用的技术方案如下半导体分立器件的测试系统，包括有具有测试通道的质量检测电路板、电源和测试头，其特征在于所述质量检测电路板设有多块，多块质量检测电路板构成相同的多条测试通道，并通过多路转换器与测试头连接。所述质量检测电路板的控制电路包括有电压控制电路模块、电压取样电路模块、电压测量电路模块、四象限控制电路模块、放大电路模块、电流取样电路模块、电流测量电路模块、输出正电流电路模块和输出负电流电路模块，电压控制电路模块、放大电路模块、输出正电流电路模块和输出负电流电路模块分别与四象限控制电路模块电连接，放大电路模块、电流取样电路模块、电流测量电路模块依次电连接，电流取样电路模块通过电压取样电路模块与电压控制电路模块电连接，并通过电流控制电路模块与所述放大电路模块电连接。所述电压测量电路模块和电流测量电路模块分别与所设的示波器连接。[0010]所述电源对多块质量检测电路板的测试通道采用隔离供电的模式。 所述质量检测电路板设有6— 12块。所述电源采用分段式双重保护型电源，该电源包括有高频变压器，连接在高频变压器初级线圈中的供电端继电器，其特征在于所述高频变压器的次级线圈上连接有正、负直流高压输出电路，正、负直流中压输出电路和正、负直流低压输出电路；所述正、负直流高压输出电路，正、负直流中压输出电路和正、负直流低压输出电路中都串接有两个限流保护电阻；所述两个限流保护电阻上都并联有用以断开供电端继电器的光耦；所述每个限流保护电阻上都紧贴有温控开关，所述的每个温控开关都与供电端继电器串接。本实用新型的有益效果由于采用多通道的测试结构，便于系统根据不同器件的不同特点进行多种自由配置，并可以实现多通道多Die测试，使测试系统性能更佳、效率最高；每一通道相同的QVI板设计，便于日常使用和维护；开放式架构，系统后续升级简便容易；质量检测电路板(QVI板)的控制电路中设计有放大电路|旲块，从而提闻了测试精度； 测试系统采用专用正弦波中频电源对整机各通道隔离供电，整机为悬浮电源供电结构，可大大提高系统抗干扰能力，保证测量的准确性；另外，本系列测试系统内嵌强大的示波器功能，可以设定随时记录测试过程中的数据波形，这一功能使得本机调试维修、维护极为方便；由于电源采用高、中、低压的分段式供电形式，并串接了限流保护电阻，不仅使QVI板在不同的电压段都具备相应的输出能力，而且还有效降低QVI板的功率管Ql、Q2工作时产生的功耗，使功率管在安全范围内工作；由于采用双重保护的方式，当外部电路异常短路时，会切断供电端继电器，从而使设备更安全可靠；另外，本实用新型还具有使用方便、安全可靠、精度高、稳定性好的特点。
以下结合附图
对本实用新型作进一步的详细说明。图I为本实用新型的结构框图；图2为图I所示的质量检测电路板的控制电路的电原理框图。图3为图I所示的电源的电路图。图中1、质量检测电路板；2、测试头；3、电源；4、多路转换器；5、电压控制电路模块；6、电压取样电路模块；7、电压测量电路模块；8、四象限控制电路模块；9、放大电路模块；10、电流取样电路模块；11、电流测量电路模块；12、输出正电流电路模块；13、输出负电流电路模块；14、电流控制电路模块；15、示波器；16、高频变压器；17、供电端继电器；18、正直流高压输出电路；19、正直流中压输出电路；20、正直流低压输出电路；21、负直流高压输出电路；22、负直流中压输出电路；23、负直流低压输出电路；24、限流保护电阻；25、光奉禹；26、温控开关。
具体实施方式
如图I所示，半导体分立器件的测试系统，包括有具有测试通道的质量检测电路板(QVI) I、电源3和测试头2，所述质量检测电路板(QVI) I设有12块，12块质量检测电路板构成相同的12条测试通道，12条测试通道并通过多路转换器(MUX) 4与测试头2连接。所述电源3对多块质量检测电路板I的测试通道采用隔离供电的模式。在测试头2中还设计有 XlOOOO 的 Current TO Current 变换器及 X10000 Voltage TO Current 变换器，这些设计都使得本测试机对于nA级微小电流和mV级的小电压的测试精度更高，对于测试管子的漏电流和FET的Radon非常方便。在实际使用中，多路转换器(MUX) 4通过接口板(THI)与分拣机(HANDLER)连接，通过数据总线(PCI)与微机连接。如图2所示，所述质量检测电路板I的控制电路包括有电压控制电路模块5、电压取样电路模块6、电压测量电路模块7、四象限控制电路模块8、放大电路模块9、电流取样电路模块10、电流测量电路模块11、输出正电流电路模块12、输出负电流电路模块13和电流控制电路模块14，电压控制电路模块6、放大电路模块9、输出正电流电路模块12和输出负电流电路模块13分别与四象限控制电路模块8电连接，放大电路模块9、电流取样电路模块10、电流测量电路模块11依次电连接，电流取样电路模块10通过电压取样电路模块6与电压控制电路模块5电连接，并通过电流控制电路模块14与所述放大电路模块9电连接。所述电压测量电路模块7和电流测量电路模块11分别与所设的示波器15连接。如图3所示，所述电源采用分段式双重保护型电源，它包括有高频变压器16，连接在高频变压器初级线圈中的供电端继电器17，高频变压器初级线圈连接中频正弦波电源，高频变压器的次级线圈上连接有正直流高压输出电路18、正直流中压输出电路19、正直流低压输出电路20、负直流高压输出电路21、负直流中压输出电路22和负直流低压输出电路23，所述正、负直流高压输出电路，正、负直流中压输出电路和正、负直流低压输出电路中都串接有两个限流保护电阻24，两个限流保护电阻24上都并联有用以断开供电端继电器17的光耦25。每个限流保护电阻24上都紧贴有温控开关26，所述的每个温控开关26都与供电端继电器17串接。本电源的特点一、分段式供电中频正弦波经过变压器TRl转换产生交流高压、中压、低压，然后经整流滤波产生直流正负高压、中压、低压，使QVI板在不同的电压段具备相应的输出能力；二、限流保护高压、中压、低压分别串联适当的限流保护电阻，有效降低质量检测电路板(QVI板)I的功率管Q1、Q2工作时产生的功耗，使功率管在安全范围内工作；三、故障保护此电路具备双重保护功能:A、软件保护功能，在每个限流保护电阻上并联光耦，当外部电路异常短路时(连接线短路、QVI板功率管损坏等)，PH+端子输出低电平。软件检测到此低电平持续一段时间后，就会切断变压器TRl的供电端继电器SI，实现保护功能；B、硬件保护功能，在安装时用温度开关TrT12紧贴功率电阻，当外部电路异常短路(连接线短路、QVI板功率管损坏等)，限流保护电阻长期发热时温度开关断开，从而切断变压器TRl的供电端继电器SI，实现过温保护。工作原理质量检测电路板(QVI)的控制电路中设计有针对小电流、电压的XlO放大通道，并在Force Current、Force Voltage上全部采用16bit精度程控产生；每块质量检测电路板(QVI)I都具有±600V/3A全范围的输出和测量能力，便于系统根据不同器件的特性、管脚、封装模式、要求的测试项、Handler (处理机)的速度性能等不同特点进行多种自由配置，并可以实现多通道多Die测试，使测试系统性能更佳、效率最高；每一通道相同的QVI板设计，便于日常使用和维护；开放式架构，系统后续升级简便容易；系统在量程切换上尽可能采用切换速度更快的高速电子继电器取代传统的慢速机械继电器，使系统的速度更快，可靠性更高；本测试系统有强大的自检、自保护功能如继电器自检功能、通信自检功能、软件硬件模式的电源系统监测过载保护功能、整机温度监测保护功能、IP防呆设计等。这些设计使得系统工作更可靠，可以大大降低系统故障率；测试系统采用专用正弦波中频电源对整机各通道隔离供电，整机为悬浮电源供电结构，可大大提高系统抗干扰能力，保证测量的准确性；另外，本系列测试系统内嵌强大的示波器功能，可以设定随时记录测试过程中的数据波形，这一功能使得本机调试维修、维护极为方便，同时也可帮助技术人员在线分析测试流程、以及DUT (被测设备)的质量性能。可为企业节省购买示波器费用，方便
系统管理。以上所述是本实用新型的优选实施方式而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种半导体分立器件的测试系统，包括有具有测试通道的质量检测电路板、电源和测试头，其特征在于所述质量检测电路板设有多块，多块质量检测电路板构成相同的多条测试通道，并通过多路转换器与测试头连接。
2.根据权利要求I所述的半导体分立器件的测试系统，其特征在于所述质量检测电路板的控制电路包括有电压控制电路模块、电压取样电路模块、电压测量电路模块、四象限控制电路模块、放大电路模块、电流取样电路模块、电流测量电路模块、输出正电流电路模块和输出负电流电路模块，电压控制电路模块、放大电路模块、输出正电流电路模块和输出负电流电路模块分别与四象限控制电路模块电连接，放大电路模块、电流取样电路模块、电流测量电路模块依次电连接，电流取样电路模块通过电压取样电路模块与电压控制电路模块电连接，并通过电流控制电路模块与所述放大电路模块电连接。
3.根据权利要求2所述的半导体分立器件的测试系统，其特征在于所述电压测量电路模块和电流测量电路模块分别与所设的示波器连接。
4.根据权利要求I所述的半导体分立器件的测试系统，其特征在于所述电源对多块质量检测电路板的测试通道采用隔离供电的模式。
5.根据权利要求I所述的半导体分立器件的测试系统，其特征在于所述质量检测电路板设有6—12块。
6.根据权利要求I所述的半导体分立器件的测试系统，其特征在于所述电源采用分段式双重保护型电源，该电源包括有高频变压器，连接在高频变压器初级线圈中的供电端继电器，其特征在于所述高频变压器的次级线圈上连接有正、负直流高压输出电路，正、负直流中压输出电路和正、负直流低压输出电路；所述正、负直流高压输出电路，正、负直流中压输出电路和正、负直流低压输出电路中都串接有两个限流保护电阻；所述两个限流保护电阻上都并联有用以断开供电端继电器的光耦；所述每个限流保护电阻上都紧贴有温控开关，所述的每个温控开关都与供电端继电器串接。
专利摘要本实用新型公开了一种半导体分立器件的测试系统，包括有具有测试通道的质量检测电路板、电源和测试头，其特征在于所述质量检测电路板设有多块，多块相同的质量检测电路板构成多条测试通道，并通过多路转换器与测试头连接。由于采用多通道的测试结构，便于系统根据不同器件的不同特点进行多种自由配置，并可以实现多通道多Die测试，使测试系统性能更佳、效率最高；每一通道相同的QVI板设计，便于日常使用和维护；开放式架构，系统后续升级简便容易；测试系统采用专用正弦波中频电源对整机各通道隔离供电，可大大提高系统抗干扰能力，保证测量的准确性；另外，本实用新型还具有使用方便、安全可靠、精度高、稳定性好的特点。
文档编号G01R31/26GK202502212SQ20112055619
公开日2012年10月24日 申请日期2011年12月28日 优先权日2011年12月28日
发明者郑俊岭 申请人:佛山市联动科技实业有限公司