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专利号: 2021114383678
申请人: 江苏科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-03-02
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种应用于源测量单元测试系统的半导体器件测试方法,所述源测量单元测试系统包括用于控制整个系统测试流程的控制单元,所述控制单元将测试向量经数模转换器转化为模拟信号后发送至V‑I控制单元,所述数模转换器和V‑I控制单元间设有模拟开关,用于切换电压模式和电流模式,所述V‑I控制单元根据测试向量选择并设置电压源或电流源模块输出,经功耗检测与调整模块施加给待测器件;待测量的电压/电流信号通过功率放大器和稳压/稳流模块后,发送至V‑I控制单元,并通过模数转换器反馈至所述控制单元,形成闭环控制;所述功耗检测与调整模块对功率放大器输出级功耗进行检测,根据检测结果在反馈回路中对输出级功耗进行调整;所述测试系统还包括上位机,所述上位机通过系统总线向控制单元发送测试指令,并负责对测试数据分析并判断,显示测试结果,所述数模转换器和V‑I控制单元部分采用测试芯片AD5522实现其功能,其特征在于,包括以下步骤:步骤1:设定测试向量,通过上位机发送指令至控制单元,由控制单元通过串行接口对测试芯片AD5522发送测试向量,配置其基本功能,所述测试芯片AD5522选择电压驱动测量电流模式;

步骤2:对AD5522引脚输出端MEASOUT的电压进行放大处理,使得SMU的输出范围达到输出电压宽量程要求,同时在内部电流量程无法满足测试要求时,利用外部量程扩展电阻,采用多个检流电阻实现多个电流范围的检流组合,并配合电路开关对多个量程进行切换;

步骤3:功耗检测与调整模块对AD5522内部功率放大器和外部功率放大器的输出级功耗进行追踪检测;

步骤4:对待测器件进行测试,待经检流电阻的电流稳定后,将测量结果反馈至电流信号反馈环路,经稳流模块后送入AD5522,同时将数据送入ADC进行采样;

步骤5:将不同量程的测量输出结果接入多路复用器,并将多路复用器的单个输出信号送入ADC完成数据采样,同时将数据返回至AD5522作为环路控制以及电流箝位输入;

步骤6:将采样后的电流数据结果返回至上位机,分析得出判断结果。

2.根据权利要求1所述的半导体器件测试方法,其特征在于:所述测试芯片AD5522选择电压驱动测量模式,待测器件两端的驱动电压计算公式为:

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VOUT=4.5×VREF×(DAC_CODE/2 )‑(3.5×VREF×OFFSET_DAC_CODE/2 )+DUTGND式中,VOUT是驱动放大器DAC的电压,VREF是基准电压,DAC_CODE是加载到DAC X2寄存器的码值,OFFSET_DAC_CODE是加载到偏置DAC的码值,DUTGND是被测器件接地电压值。

3.根据权利要求1所述的半导体器件测试方法,其特征在于:所述的根据检测结果在反馈回路中对输出级功耗进行调整,是以SMU的实时输出电压为参考,降低系统供电部分的输出级功耗,并将调整信号反馈至V‑I控制单元重新进行电路参数配置,调整系统供电电源的供电参数。

4.根据权利要求1所述的半导体器件测试方法,其特征在于:所述功耗检测与调整模块采用集成开关转换器。

5.根据权利要求1所述的半导体器件测试方法,其特征在于:所述测试向量包括模式设置、驱动增益设置、箝位设置、比较器电平设置和电流输出量程选择。

6.根据权利要求1所述的半导体器件测试方法,其特征在于:所述控制单元采用STM32F103VET6。