半導(dǎo)體分立器件測(cè)試系統(tǒng)中程控高壓板的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、半導(dǎo)體分立器件測(cè)試系統(tǒng)是保證分立器件產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率及增強(qiáng)分立器件廠商核心競(jìng)爭(zhēng)力的重要手段。在整個(gè)半導(dǎo)體分立器件行業(yè)中，關(guān)于它的研究與開(kāi)發(fā)一直占據(jù)著重要地位，推動(dòng)著整個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。對(duì)于一個(gè)半導(dǎo)體分立器件測(cè)試系統(tǒng)，程控高壓源的性能、高壓與漏電流的測(cè)試性能直接決定了整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)性能的高低。程控高壓源輸出的速度越快、幅值與精度越高，高壓與漏電流及測(cè)試速度越快、范圍越廣、精度越高，半導(dǎo)體分立器件系統(tǒng)能夠測(cè)試的器件種類(lèi)、參數(shù)越多，測(cè)試精度與

2、測(cè)試效率越高。因此，對(duì)于研發(fā)一個(gè)半導(dǎo)體分立器件測(cè)試系統(tǒng)來(lái)講，研究快速高精度程控高壓源的實(shí)現(xiàn)方法及高壓和漏電流高速高精度的測(cè)試方法具有重要的意義。
　　本文在深入研究了半導(dǎo)體分立器件測(cè)試系統(tǒng)中程控高壓源的實(shí)現(xiàn)方法、高電壓與漏電流測(cè)試方法的基礎(chǔ)上，完成了一個(gè)半導(dǎo)體分立器件測(cè)試系統(tǒng)中程控高壓板的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。其功能是產(chǎn)生高壓激勵(lì)，完成高壓、漏電流及反向擊穿電壓的測(cè)試。在該高壓板中，使用運(yùn)放幅值擴(kuò)展電路的放大電路的方法實(shí)現(xiàn)輸出幅值范圍為±3

3、0V～±1000V、施加精度為±0.5％、施加時(shí)間小于3ms、最大輸出功率功率為6.4W的程控快速千伏級(jí)高壓源；使用高精度分壓電路將高電壓衰減為低電壓的方法實(shí)現(xiàn)范圍為30V～1000V、測(cè)試精度為±0.5%、測(cè)試時(shí)間小于10μs的電壓測(cè)試；使用可變高靈敏度反饋電流式I/V變換器實(shí)現(xiàn)測(cè)試范圍為20nA～10mA、測(cè)試時(shí)間小于10us的漏電流測(cè)試。其中，20nA～100nA的電流測(cè)試精度為1%。此外還設(shè)計(jì)了箝位電路來(lái)保證測(cè)試的安全。

4、　　本文在分析現(xiàn)有反向擊穿電壓測(cè)試方法的基礎(chǔ)上，提出了一種快速、安全的反向擊穿電壓的測(cè)試方法—?jiǎng)討B(tài)測(cè)試法。該方法通過(guò)硬件閉環(huán)法，給待測(cè)件施加幅值范圍可調(diào)、高斜率（200V/ms）的斜坡電壓激勵(lì)，使用硬件比較電路來(lái)判斷待測(cè)件的漏電流是否達(dá)到待測(cè)件擊穿時(shí)的電流值。若到達(dá)，則測(cè)回待測(cè)件兩端的電壓值，從而得到待測(cè)件的反向擊穿電壓。為了縮短測(cè)試時(shí)間，確保測(cè)試的安全性，本文利用 FPGA設(shè)計(jì)了專(zhuān)門(mén)的反向擊穿電壓測(cè)試控制器來(lái)控制整個(gè)反向擊穿電壓的測(cè)試