CN103995222B - 开关管的开启电压测试方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种开关管的开启电压测试方法，包括如下步骤：设定初始的测试电压上限、测试电压下限以及目标电流；将测试电压设置为所述初始的测试电压上限和测试电压下限的总和乘以压缩系数，并测试开关管的漏端电流；判断所述漏端电流与所述目标电流的关系，若漏端电流大于目标电流，则将所述测试电压作为新的测试电压上限；若漏端电流小于目标电流，则将所述测试电压作为新的测试电压下限；以新的测试电压上限或测试电压下限以及预设重复次数重复上述步骤，以得到第一测试电压上限和第一测试电压下限；在所述第一测试电压下限至第一测试电压上限的范围内测试得到开关管的开启电压。上述方法相对于传统的测试方法具有更高的测试效率。

Description

开关管的开启电压测试方法
技术领域
本发明涉及元器件测试技术，特别是涉及一种开关管的开启电压测试方法。
背景技术
要确定制造完成的开关管的开启电压，需要进行测试。以模式管为例，在其栅极增加一定电压作为测试电压，并且使其源漏极之间施加固定的电源，从而在源漏极之间有电流通过，测试该电流是否到达目标电流。当到达目标电流时，其对应的测试电压即是开启电压。
传统的测试开启电压的方法是从0伏开始，以固定步长逐步增加测试电压，然后检测电流是否到达目标电流。为了达到较高的准确度，该固定步长通常较小，例如0.05伏。然而在针对高开启电压的产品进行测试时，较低的起始测试电压可能和开启电压之间有很大的差距，在步长较小时，测试时间会很长，影响测试效率。
发明内容
基于此，有必要提供一种能够提高测试效率的开关管的开启电压测试方法。
一种开关管的开启电压测试方法，包括如下步骤：设定初始的测试电压上限、测试电压下限以及目标电流；将测试电压设置为当前的测试电压上限和测试电压下限的总和乘以压缩系数，并测试开关管的漏端电流；所述压缩系数小于测试电压上限与所述总和的比值，所述当前的测试电压上限和测试电压下限在首次测试时分别为所述初始的测试电压上限和测试电压下限；；判断所述漏端电流与所述目标电流的关系，若漏端电流等于目标电流，则开关管的开启电压即为当前测试电压；若漏端电流大于目标电流，则将所述测试电压作为新的测试电压上限；若漏端电流小于目标电流，则将所述测试电压作为新的测试电压下限；以新的测试电压上限或测试电压下限以及预设重复次数重复上述步骤，得到第一测试电压上限和第一测试电压下限；在所述第一测试电压下限至第一测试电压上限的范围内测试得到开关管的开启电压。
在其中一个实施例中，所述在第一测试电压下限至第一测试电压上限的范围内测试得到开关管的开启电压的步骤具体包括：从所述第一测试电压下限开始，以固定步长逐步增加测试电压并测试出开关管的开启电压。
在其中一个实施例中，所述在第一测试电压下限至第一测试电压上限的范围内测试得到开关管的开启电压的步骤具体包括：从所述第一测试电压上限开始，以固定步长逐步减小测试电压并测试出开关管的开启电压。
在其中一个实施例中，所述初始的测试电压上限为5伏，初始的测试电压下限为0伏，所述目标电流为1微安。
在其中一个实施例中，所述固定步长为0.1伏。
在其中一个实施例中，所述重复的次数为3至7次。
在其中一个实施例中，所述重复的次数为5次。
在其中一个实施例中，所述压缩系数为0.5。
上述方法，根据漏端电流和栅极电压之间存在的关系，采用二分法重新确定并缩窄测试电压的选值范围，相比传统的直接从测试电压下限开始以固定步长增加测试电压的测试方式，能够大大缩短测试时间。
附图说明
图1为一实施例的开关管的开启电压测试方法流程图。
具体实施方式
如图1所示，为一实施例的开关管的开启电压测试方法流程图。该方法包括如下步骤。
S101：设定初始的测试电压上限、测试电压下限以及目标电流。由于在测试开关管的开启电压时加在开关管栅极的电压都会低于栅氧击穿电压，否则开关管就会被击穿损坏。所以测试电压上限Vgmax一般都会小于该栅氧击穿电压，一般都在5伏左右，本实施例中，设置初始的测试电压上限为5伏。为保证能够检测出开启电压，同时将测试电压下限Vgmin设置为0伏。目标电流是开关管在某一源端电压下，栅极电压达到开启电压时，漏极的电流。设定目标电流可以判断开关管是否达到开启电压，从而根据当前的测试电压获知开关管的开启电压。本实施例中，目标电流设为1微安。
S102：将测试电压设置为当前的测试电压上限和测试电压下限的总和乘以压缩系数，并测试开关管的漏端电流。也即，将测试电压设置为（Vgmax+Vgmin）*s，在该测试电压下，测试开关管的漏端电流ID。压缩系数s应当小于测试电压上限与所述总和的比值，也即s＜Vgmax/（Vgmax+Vgmin），以达到压缩测试范围的目的。在首次测试时，所述当前的测试电压上限和测试电压下限分别为所述初始的测试电压上限和测试电压下限；
S103：判断所述漏端电流与所述目标电流的关系，若漏端电流大于目标电流，则执行步骤S104；若漏端电流小于目标电流，则执行步骤S105。当漏端电流ID大于目标电流时，说明测试电压较开启电压大；当漏端电流ID小于目标电流时，说明测试电压较开启电压小。
S104：将所述测试电压作为新的测试电压上限。由于测试电压较开启电压大，说明开启电压落在原来的测试电压下限与当前的测试电压之间。因此可以把测试电压作为新的测试电压上限以缩小测试范围。
S105：将所述测试电压作为新的测试电压下限。由于测试电压较开启电压小，说明开启电压落在原来的测试电压上限与当前的测试电压之间。因此可以把测试电压作为新的测试电压下限以缩小测试范围。
上述步骤中，也可能存在漏端电流等于目标电流的情况，此时测试电压直接就是开启电压。
在优选的实施例中，压缩系数优选为0.5，从而使得整个选择过程为二分法测试过程。在其他的实施例中，也可以选择其他的压缩系数，例如0.4、0.6等。S106：判断是否超过重复次数，若是，则执行步骤S107，否则执行步骤S102。上述步骤S102~S105可以重复数次，一般在3至7次，以将测试范围缩得更窄。以初始的测试电压上限为5伏，初始的测试电压下限为0伏为例，经过5次测试，可以将测试范围缩小至0.625~1.562伏之间。在上述步骤完成之后，可以得到一个测试电压范围，该测试电压范围的起始值和结束值分别为第一测试电压下限和第一测试电压上限。
S107：在第一测试电压下限至第一测试电压上限的范围内测试得到开关管的开启电压。本步骤包括两种方式。
一是从所述第一测试电压下限（例如0.625伏）开始，以固定步长逐步增加测试电压并测试出开关管的开启电压。
二是从所述第一测试电压上限（例如1.562伏）开始，以固定步长逐步减小测试电压并测试出开关管的开启电压。
上述的固定步长优选为0.1伏或者0.05伏。
上述方法，对于以设定程序来自动进行扫描测试电压、记录和比较漏端电流的系统来说，仅需要在其设定程序中加入计算和设置测试电压上限和测试电压下限的子程序即可。上述子程序仅通过少量的变量定义、公式计算以及循环语句即可实现。
上述方法，根据漏端电流和栅极电压之间存在的关系，重新确定并缩窄测试电压的选值范围，相比传统的直接从测试电压下限开始以固定步长增加测试电压的测试方式，能够大大缩短测试时间。
传统方法，从0伏开始，以0.05伏的步长进行扫描测试，至5伏共需100次扫描，每个步长的测试时间约为0.02秒。若开启电压为0.9伏，则共需18次扫描，耗时0.36秒。
本实施例的方法，计算新的测试电压的范围需要5次，也即进行5次扫描，从0.625伏开始，到达0.9伏的开启电压，也需要5次扫描，因此总共需要进行10次扫描，耗时约0.2秒。效率提高将近一倍。
上述方法中，预设的重复次数应当尽可能缩小测试电压的范围，同时也应当考虑重复次数对测试电压范围影响的程度。例如上述实施例中，经过5次扫描后，范围已经缩小到一定程度，测试电压上限和测试电压下限已经非常接近开启电压，在测试步长为0.05伏的前提下，按固定步长测试找到开启电压需要的次数很少，此时就没有必要继续增加测试次数以进一步缩小测试范围。当然，若测试步长更小，例如0.01伏，也可以考虑进一步增加测试次数以缩小测试范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种开关管的开启电压测试方法，其特征在于，包括如下步骤：
设定初始的测试电压上限、测试电压下限以及目标电流；
将测试电压设置为当前的测试电压上限和测试电压下限的总和乘以压缩系数，并测试开关管的漏端电流；所述压缩系数小于测试电压上限与所述总和的比值，所述当前的测试电压上限和测试电压下限在首次测试时分别为所述初始的测试电压上限和测试电压下限；
判断所述漏端电流与所述目标电流的关系，若漏端电流等于目标电流，则开关管的开启电压即为当前测试电压；若漏端电流大于目标电流，则将所述测试电压作为新的测试电压上限；若漏端电流小于目标电流，则将所述测试电压作为新的测试电压下限；
以新的测试电压上限或测试电压下限以及预设重复次数重复上述步骤，得到第一测试电压上限和第一测试电压下限；所述预设重复次数根据测试步长和第一测试电压上限、第一测试电压下限之间的关系确定；
在所述第一测试电压下限至第一测试电压上限的范围内测试得到开关管的开启电压。
2.根据权利要求1所述的开关管的开启电压测试方法，其特征在于，所述在第一测试电压下限至第一测试电压上限的范围内测试得到开关管的开启电压的步骤具体包括：从所述第一测试电压下限开始，以固定步长逐步增加测试电压并测试出开关管的开启电压。
3.根据权利要求1所述的开关管的开启电压测试方法，其特征在于，所述在第一测试电压下限至第一测试电压上限的范围内测试得到开关管的开启电压的步骤具体包括：从所述第一测试电压上限开始，以固定步长逐步减小测试电压并测试出开关管的开启电压。
4.根据权利要求1所述的开关管的开启电压测试方法，其特征在于，所述初始的测试电压上限为5伏，初始的测试电压下限为0伏，所述目标电流为1微安。
5.根据权利要求1所述的开关管的开启电压测试方法，其特征在于，所述重复的次数为3至7次。
6.根据权利要求1所述的开关管的开启电压测试方法，其特征在于，所述重复的次数为5次。
7.根据权利要求1至6任一项所述的开关管的开启电压测试方法，其特征在于，所述压缩系数为0.5。
8.根据权利要求2或3所述的开关管的开启电压测试方法，其特征在于，所述固定步长为0.1伏。
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