CN109270381B - 四路独立电子负载控制并测量结温系统及其结温测量方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种四路独立电子负载控制并测量结温系统，包括试验电源、四路独立电子负载和老化板，器件安装在老化板上，所述试验电源经过四路独立电子负载调整后给器件加电流，每路独立电子负载分为两个部分：提供0‑20A加热电流IH的电子负载A板和提供10mA测试电流Im的电子负载B板，所述电子负载A板、电子负载B板、试验电源和老化板通过电子负载转接板连接，所述电子负载B板采用18位高精度高速AD芯片。本发明的四路独立电子负载互不影响，并且电子负载分成两块板，控制部分和调整保护部分分开避免干扰，可以准确检测出负载电压，精确调整负载电流，更多的保护电路，采用高精度高速AD芯片使数据的结果更准确可靠。

Description

四路独立电子负载控制并测量结温系统及其结温测量方法
技术领域
本发明涉及一种器件测量设备，尤其涉及一种四路独立电子负载控制并测量结温系统及其结温测量方法。
背景技术
间歇寿命试验是对电路间断的施加应力，使器件受到“开”“关”之间的电应力周期变化，来加速电路内部的物理、化学反应的过程，而这种周期变化的电应力又导致器件和外壳温度的周期变化，最终得到测定微电子器件的典型失效率或者证实器件的质量或可靠性。因此，需要设计出四路独立电子负载控制并测量结温系统来决定间歇寿命试验的准确性、安全性以及对整个电路更好的保护。
发明内容
本发明为了解决上述现有技术中存在的缺陷和不足，提供了一种四路独立电子负载互不影响，并且电子负载分成两块板，控制部分和调整保护部分分开避免干扰，可以准确检测出负载电压，精确调整负载电流，更多的保护电路，不会因短路、温度过高、操作不当等原因造成器件损坏和影响电子负载，采用高精度高速AD芯片使数据的结果更准确可靠的四路独立电子负载控制并测量结温系统及其结温测量方法。
本发明的技术方案：一种四路独立电子负载控制并测量结温系统，包括试验电源、四路独立电子负载和用于安装器件的老化板，器件安装在老化板上，所述试验电源经过四路独立电子负载调整后给器件加电流，每路独立电子负载分为两个部分：提供0-20A加热电流IH的电子负载A板和提供10mA测试电流Im的电子负载B板，所述电子负载A板、电子负载B板、试验电源和老化板通过电子负载转接板连接，所述电子负载B板采用18位高精度高速AD芯片。
本发明的四路独立电子负载互不影响，并且电子负载分成两块板，控制部分和调整保护部分分开避免干扰，可以准确检测出负载电压，精确调整负载电流，更多的保护电路，不会因短路、温度过高、操作不当等原因造成器件损坏和影响电子负载，采用高精度高速AD芯片使数据的结果更准确可靠。
优选地，在电子负载A板上有独立的加功率恒流源IH、过温保护、短路保护、过流保护和过压保护，电子负载A板具有调整达到稳定电流、信号反馈和各种电路保护的功能。
优选地，电子负载B板是一块电子负载的控制板：负责采样VF计算出Tj，准确检测出负载电压，精确调整负载电流，数据的处理，快速的开关切换，发出指令，电子负载B板可实现IH和Im之间的转换，准确检测出负载电压，精确调整负载电流，提供一个10mA的测试电流Im，测结温的恒流源
优选地，所述电子负载转接板上有锰铜丝用来当采样电阻走大电流，所述试验电源、电子负载A板、电子负载B板通过此电子负载转接板转接后引出线到老化板上。
优选地，所述试验电源提供的最大输出电流为80A，最大输出电压为14V。
优选地，所述电子负载板A安装在散热器上，大电流情况下帮助散热。
一种四路独立电子负载控制并测量结温系统的结温测量方法，步骤如下：
1、设置好IH电流，开通关断时间；
2、电源输出，电子负载A板进行调整达到要求电流输出，经过电子负载转接板到老化板上；
3、当到达关断的时间后，IH加热电流停止，迅速切换由电子负载B板产生一个10mA测试电流IM，电子负载B板上的18位高精度高速AD芯片在400us内采集到器件两端的压降VF，并且根据器件的压降VF与器件结温成线性关系的特性换算成Tj。
本发明的四路独立电子负载互不影响，并且电子负载分成两块板，控制部分和调整保护部分分开避免干扰，可以准确检测出负载电压，精确调整负载电流，更多的保护电路，不会因短路、温度过高、操作不当等原因造成器件损坏和影响电子负载，采用高精度高速AD芯片使数据的结果更准确可靠。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的试验线路图；
图3为本发明中电子负载A板的示意图；
图4为本发明中电子负载B板的示意图；
图中1.试验电源，2.电子负载A板，3.电子负载B板，4.电子负载转接板，5.老化板。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明，但并不是对本发明保护范围的限制。
如图1-4所示，一种四路独立电子负载控制并测量结温系统，包括试验电源1、四路独立电子负载和用于安装器件的老化板5，器件安装在老化板5上，试验电源1经过四路独立电子负载调整后给器件加电流，每路独立电子负载分为两个部分：提供0-20A加热电流IH的电子负载A板2和提供10mA测试电流Im的电子负载B板3，电子负载A板2、电子负载B板3、试验电源1和老化板5通过电子负载转接板4连接，电子负载B板3采用18位高精度高速AD芯片。在电子负载A板2上有独立的加功率恒流源IH、过温保护、短路保护、过流保护和过压保护，电子负载A板2具有调整达到稳定电流、信号反馈和各种电路保护的功能。电子负载B板3是一块电子负载的控制板：负责采样VF计算出Tj，准确检测出负载电压，精确调整负载电流，数据的处理，快速的开关切换，发出指令，电子负载B板3可实现IH和Im之间的转换，准确检测出负载电压，精确调整负载电流，提供一个10mA的测试电流Im，测结温的恒流源。电子负载转接板4上有锰铜丝用来当采样电阻走大电流，试验电源1、电子负载A板2、电子负载B板3通过此电子负载转接板4转接后引出线到老化板5上。试验电源1提供的最大输出电流为80A，最大输出电压为14V。电子负载板A板2安装在散热器上，大电流情况下帮助散热。
一种四路独立电子负载控制并测量结温系统的结温测量方法，步骤如下：
1、设置好IH电流，开通关断时间；
2、电源输出，电子负载A板进行调整达到要求电流输出，经过电子负载转接板到老化板上；
3、当到达关断的时间后，IH加热电流停止，迅速切换由电子负载B板产生一个10mA测试电流IM，电子负载B板上的18位高精度高速AD芯片在400us内采集到器件两端的压降VF，并且根据器件的压降VF与器件结温成线性关系的特性换算成Tj。
本发明主要用于二极管等硅器件。
本发明中的电子负载B板具体工作过程如下：在测试电流Im下，18位高精度高速AD芯片采集到器件两端的压降VF，每个工位都可采集到，因硅器件的压降VF与结温Tj成线性关系的特性，在得到VF的同时也就得到了Tj，经过换算后得到器件的结温等等，因在停止加热电流IH后，器件结温下降迅速，所以必须在400us内将压降VF测出来，所以采用18位高精度，18位高精度高速AD芯片。
本发明采用18位高精度高速AD芯片，每个工位都可进行结温测试，器件结温在不加热后，下降速度快，所以必须要在400us内测得VF后计算得到Tj，每个工位都可进行实时测量Tj；18位高精度高速AD芯片实时测量数据，外围加了很多保护电路使得电子负载更加可靠，控制板和调整板分开避免干扰；独立加功率恒流源IH和测结温恒流源IM，在加热电流IH停止后，迅速施加一个测试电流IM 10mA去测器件的压降VF得到Tj，IH和IM互不影响并实现快速切换。

Claims (5)

1.一种四路独立电子负载控制并测量结温系统，其特征在于：其包括试验电源、四路独立电子负载和用于安装器件的老化板，器件安装在老化板上，所述试验电源经过四路独立电子负载调整后给器件加电流，每路独立电子负载分为两个部分：提供0-20A加热电流IH的电子负载A板和提供10mA测试电流Im的电子负载B板，所述电子负载A板、电子负载B板、试验电源和老化板通过电子负载转接板连接，所述电子负载B板采用18位高精度高速AD芯片；在电子负载A板上有独立的功率恒流源、过温保护、短路保护、过流保护和过压保护，电子负载A板具有调整达到稳定电流、信号反馈和各种电路保护的功能；电子负载B板是一块电子负载的控制板：负责采样器件的压降VF计算出结温Tj，准确检测出负载电压，精确调整负载电流，数据的处理，快速的开关切换，发出指令，电子负载B板可实现IH和Im之间的转换，准确检测出负载电压，精确调整负载电流，提供一个10mA的测试电流Im，测结温的恒流源。
2.根据权利要求1所述的一种四路独立电子负载控制并测量结温系统，其特征在于：所述电子负载转接板上有锰铜丝，当采样电阻走大电流时，所述试验电源、电子负载A板、电子负载B板通过此电子负载转接板转接后引出线到老化板上。
3.根据权利要求1所述的一种四路独立电子负载控制并测量结温系统，其特征在于：所述试验电源提供的最大输出电流为80A，最大输出电压为14V。
4.根据权利要求1所述的一种四路独立电子负载控制并测量结温系统，其特征在于：所述电子负载A板安装在散热器上，大电流情况下帮助散热。
5.一种如权利要求1所述的四路独立电子负载控制并测量结温系统的结温测量方法，其特征在于：其步骤如下：
1、设置好IH电流，开通关断时间；
2、电源输出，电子负载A板进行调整达到要求电流输出，经过电子负载转接板到老化板上；
3、当到达关断的时间后，IH加热电流停止，迅速切换由电子负载B板产生一个10mA测试电流Im，电子负载B板上的18位高精度高速AD芯片在400us内采集到器件两端的压降VF，并且根据器件的压降VF与器件结温成线性关系的特性换算成Tj。
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