[发明专利]一种大电流脉冲测试的方法

说明书

一种改进的大电流脉冲测试方法，该方法是在大电流脉冲测试法的基础上进行改进，移植到STS8208混合信号测试系统上进行测试；将测试条件脉冲时间以及占空比设定为某一数值，即可覆盖现有集成电路功率器件输出电流的测试；在测试器件的电源端施加规定电压，在器件输入端提供设定的脉冲激励源，负载采用双路功率电压电流源提供虚地；同样在测试器件的电源端施加规定电压，在器件输入端提供设定脉冲激励源，负载采用双路功率电压电流源提供虚地。本发明从原来只能对分立器件测试拓宽到集成电路功率器件的测试，扩大了应用范围，同时解决了集成电路功率器件测试时容易烧毁器件的问题。适用于集成电路的功率器件、驱动器等输出大电流的测试。

技术领域

本发明涉及电流的测试，具体来说，涉及大电流脉冲的测试方法。

技术背景

大电流脉冲测试法是为了避免在测量时由于器件发热引起测量误差而提出的一种分立器件测试方法，原测试方法中规定脉冲时间不大于10ms，占空比最大为2%，在此范围内，脉冲必须长至足以适应试验设备的能力和所要求的准确精度，短至足以避免发热。这种测试方法的提出，解决了半导体分立器件输出大电流的测试难题。

但原测试方法只适用于半导体分立器件，使用具有局限性；脉冲时间及占空比均为经验参数，没有具体指标规定。一方面不同类型的器件输出电流不一致，发热也不一样；另一方面，不同测试设备的供电延迟时间、精度等各方面指标不一致，也会影响器件输出电流的测试。

集成电路逐步代替分立器件，集成电路中的功率器件输出电流越来越大，测试难度增加，因此改进大电流脉冲测试法、引入到集成电路的测试中很有必要。

中国专利数据库中涉及大电流脉冲测试的申请件有：031163459号《纳秒脉冲大电流的测试装置和方法》、 2011102200579号《一种半导体器件测试系统脉冲大电流幅度校准装置》、 2012100740420号《集成电路高压大电流测试装置》、 2015103386554号《一种用于大电流功率器件测试系统的电源模块电路》、 2017100220289号《一种大电流注入法测试装置》等。这些专利技术还不能解决将原有的测试方法应用于集成电路测试的难题，目前尚无相应的申请件。

发明内容

本发明旨在提供一种改进的大电流脉冲测试方法，使其不仅能测试分立器件的输出电流，也能测试集成电路中功率器件的输出电流，拓宽使用范围。

本发明主要针对的目标是脉冲测试法的局限性和不确定性。根据测试系统的具体性能指标，量化测试条件脉冲时间及占空比。

现有的集成电路中功率器件的峰值输出电流测试方法为：按照产品的典型应用电路图搭建外围测试电路，负载采用可调功率电阻，例如功率运放。在施加额定的电源电压及输入信号后，还需要调节负载电阻的阻值，使其接近短路到地时，测量其输出电流。这种测试方法的缺点在于负载电阻的大小难以控制：完全短路会导致器件烧毁、负载电阻不够小又会导致测量不准确。

为实现发明目标，发明人提供的大电流脉冲测试方法是在大电流脉冲测试法的基础上进行改进，移植到STS8208混合信号测试系统上进行测试；具体做法是：

STS8208混合信号测试系统包含了测试主机、QTMU四路时间控制单元、FPVI双路功率电压电流源、AWG任意波形发生器等测试模块，脉冲时间精度达到10ns，电流可达到20A；在此基础上，改进大电流脉冲测试法，是将测试条件脉冲时间以及占空比设定为某一数值，然后测试即可覆盖现有集成电路功率器件的输出电流的测试；同样在测试器件的电源端施加规定电压，在器件输入端提供的是设定的脉冲激励源，负载采用双路功率电压电流源提供虚地；同样在测试器件的电源端施加规定电压，在器件输入端提供的是设定脉冲激励源，负载可以采用双路功率电压电流源提供虚地。