CN114859201A - 一种可配置eos测试方法和系统 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种可配置EOS测试系统，其特征在于，包括：可调式脉冲源，测试板和控制模块；所述可调式脉冲源受控于控制模块，为所述测试板提供测试输入；所述测试板上设置连接到测试输入的可替换的第一泄流器件，所述第一泄流器件之后设置多路第二泄流器件，所述多路第二泄流器件和所述第一泄流器件之间还设置有受控于控制模块的可控多路开关，所述可控多路开关用于选择所述多路第二泄流器件中的一个通路；所述多路第二泄流器件均连接到核心电路。本公开中的控制模块控制还能根据采集到的第一泄放通路和第二泄放通路的泄放电流，调整为不同的测试例，最终得到最优的第一泄放器件和第二泄放器件的组合。

Description

一种可配置EOS测试方法和系统

技术领域

本公开涉及半导体元器件测试领域，具体涉及一种可配置EOS测试方法和系统。

背景技术

电气过应力(Electrical Over Stress，EOS)是元器件常见的损坏原因，其表现方式是过压或者过流产生大量的热能，如果泄放不及时或者泄放能力不够，容易使得泄放器件甚至核心电路产生不可逆的损坏。

现有的EOS测试一般采用手持EOS终端对待测试的设备执行漏电测试，而且在对多台待测设备进行测试时，为了提高测试效率，通常采用控制继电器的通断来实现切换，但是在碰到需要在成品前的设计泄放器件类型和参数的设计测试阶段，并不能通过该种方式提升设计测试效率。目前还未有既能测试泄放器件性能又能将测试过程中的参数用于设计的设计测试阶段的测试系统。

发明内容

本公开提供一种可配置EOS测试方法和系统，能够解决在碰到需要在成品前的设计泄放器件类型和参数的设计测试阶段，并不能通过常规的漏电测试提升设计测试效率的问题。为解决上述技术问题，本公开提供如下技术方案：

本公开提供一种可配置EOS测试系统，包括：可调式脉冲源，测试板和控制模块；

所述可调式脉冲源受控于控制模块，为所述测试板提供测试输入；

所述测试板上设置连接到测试输入的可替换的第一泄流器件，所述第一泄流器件之后设置多路第二泄流器件，所述多路第二泄流器件和所述第一泄流器件之间还设置有受控于控制模块的可控多路开关，所述可控多路开关用于选择所述多路第二泄流器件中的一个通路；所述多路第二泄流器件均连接到核心电路。

可选地，所述第一泄流器件实现可替换的方式为设置测试座，所述测试座设置在测试板上，所述测试座内具有用于固定所述第一泄流器件使得所述第一泄流器件与所述测试板实现电气连接的夹具。

可选地，所述测试座连接到第一接地端的通路上还并联有第一电流传感器，所述核心电路连接到接地端的通路上还串联有第二电流传感器，所述第一电流传感器和所述第二电流传感器的输出通过泄放数据采集模块与所述控制模块连接，所述泄放数据采集模块用于将所述第一电流传感器和所述第二电流传感器分别进行放大和模数转换，以使得控制模块能直接处理所述第一电流传感器和所述第二电流传感器获取的电流数据。

可选地，所述泄放数据采集模块设置在所述测试板所在的PCB上。

可选地，所述第一泄流器件为功率元件，所述功率元件用于实现第一级的电流泄放。

可选地，所述多路第二泄流器件为ESD器件，所述ESD器件用于实现第二级的静电释放。

可选地，所述多路第二泄流器件中的一路第二泄流器件直接旁路所述核心电路，与所述核心电路的接地端连接。

本公开还提供一种可配置EOS测试方法，采用上述的可配置EOS测试系统，包括如下步骤：

为所述可调式脉冲源配置测试参数，为所述可控多路开关配置通路；

判断第一电流传感器采集到的第一泄放电流是否正常；若不正常，则切换第一泄流器件；若正常，则执行下一步骤；

判断第二电流传感器采集到的第二泄放电流是否异常；若异常，则控制模块控制切换可控多路开关配置不同的通路。

可选地，判断第一电流传感器采集到的第一泄放电流是否正常，如果正常，则执行如下步骤：

保存测试数据，执行“为所述可调式脉冲源配置测试参数，为所述可控多路开关配置通路”的步骤，执行下一测试例。

本公开的有益效果是：采用可替换的第一泄流器件具体采用测试座实现对不同规格的第一泄流器件的切换以实现不同的测试例，同样的，控制模块控制还能根据采集到的第一泄放通路和第二泄放通路的泄放电流，调整为不同的测试例，最终得到最优的第一泄放器件和第二泄放器件的组合。同时，将可控多路开关设置为旁路核心电路的旁路通路，能够将整个测试系统转变为传统的测试系统即实现多个不同规格或者同一规格的多个第一泄放器件的测试。

附图说明

图1为实施例1中的可配置EOS测试系统原理图；

图2为实施例1中具有电路采集功能的可配置EOS测试系统原理图；

图3为实施例1中具有旁路测试功能的可配置EOS测试系统原理图；

图4为实施例2中的可配置EOS测试方法流程图。

具体实施方式

下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

实施例1

请参阅附图1，本实施例提供一种可配置EOS测试系统，测试板选为锂电电源测试板200，所述控制模块采用计算机300来实现。如图1所示，包括可调式脉冲源100、锂电电源测试板200和计算机300。在本实施例中，所述可调式脉冲源100不仅模拟锂电设备故障情况下产生的电气过应力(EOS)，还能够模拟自然环境下的电击以及人体或者车载设备等的静电积累导致的静电释放(ESD)；所述锂电电源测试板200用于测试核心电路所在电路板的承受EOS或ESD时的泄流能力，所述锂电电源测试板200并不仅限于锂电电源的测试情况，仅仅是以锂电电源测试板200为例说明，符合本公开实施例发明构思的电路板及其相关设备也属于本公开想要保护的范围。

由于高续航大容量的锂电设备要求，电子设备面临的EOS条件更为恶劣，制造商为了满足国际通用的ESD标准，同时也要考虑EOS对电子设备的应该，因此通常要采用更为苛刻的测试条件，例如，在进行EOS测试时，所述可调式脉冲源100可选用具备USB或者RS485串行通讯功能的标准机架式电源，输入为三相380V±10％单向220V±10％，输出最高峰值电压能够达到500kV，可调档次可包括为静电放电的40kV、5kV和1kV，或者，具有开关引起的电压瞬变2.5kV、0.6kV。同样的，最高峰值电流可从10A-10KA。

在本实施例中，所述计算机300可为笔记本、台式机、工控设备、PAD或者能够示波的设备等，所述计算机300可用于配置或控制所述可调式脉冲源100的模拟输出，如控制模拟输出类型或者峰值电压/电流。

具体的，锂电电源测试板200为本实施方式中定制的测试板，可包括如下模块以实现对一级泄放器件(如功率半导体)和ESD器件的测试和不同测试条件下的匹配以及组合优选问题：

可更换一级泄放器件测试座201、可控多路开关202、多路板载ESD器件203、核心电路204以及泄放数据采集模块205。所述可调式脉冲源100的模拟输出通过连接测试座201接地，同时，可调式脉冲源100的模拟输出在通过测试座泄流后通过可控多路开关202连接多路板载ESD器件203，所述多路板载ESD器件203与核心电路204相连接，所述核心电路204输出的泄放电流通过泄放数据采集模块205获取。同时，测试座201相应的泄放电流也被泄放数据采集模块205所获取。

在一些实施例中，所述测试座201可采用芯片安装座，所述芯片安装座用于安装同一或者不同封装的多贴片式或者插脚式的芯片，由于所述芯片用于第一级的泄放，例如采用功率芯片如MOSTVS器件或LVTSCR器件，其栅极均需要通过测试座连接至泄放通道也即可调式脉冲源100的模拟输出通路上。

在一些实施例中，所述可控多路开关202与所述计算机300连接，并且受控于计算机300以切换不同通路，所述多路板载ESD器件的泄放参数不同，所述泄放参数包括如下参数中的至少一种：最大工作电压、触发电压、钳位电压、漏电电流等参数。所述计算机300根据不同的输入可控制可控多路开关选通不同的ESD器件，所述计算机300中预先存储有不同ESD器件对应的泄放参数数据以方便控制选通不同的测试路径。

在一些实施例中，如图2所示，所述测试座201的接地端还设置有第一电流传感器210用于获取泄放电流；作为一种优选的实施方式，所述第一电流传感器210与所述接地端所在通路并联，且具有分流电阻。同时，还需要考虑接地端通路的等效电抗Lw，进而估算出较为准确的第一电流。

在一些实施例中，所述核心电路204用于模拟主控电路的工作是否会受到ESD影响，所述核心电路204也优选具有可更换的芯片测试座，以方便更换，比如，选核心电路204为较为廉价的MCU，所述MCU的接地端通路连接能测量最终泄放电流大小以便判断核心电路204是否被击穿或者是否超出MCU的承受能力。

在一些实施例中，测量所述最终泄放电流大小的传感器可采用直接在接地端通路串联第二电流传感器211的方式实现。所述泄放数据采集模块用于分别获取第一电流传感器210和第二电流传感器211获取的电流信号，并将上述信号处理后得到能够被计算机300处理的数字信号。实际上，在测试好第一泄放器件和ESD通路后，也可以将核心电路替换为最终使用的核心电路进行测试以规避不同器件的承受能力不同的风险。

在一些实施例中，在对锂电电源测试板200进行测试的过程中不仅使用计算机300来获取第一电流数据和第二电流数据，还要求测试人员注意观察测试座、核心电路以及ESD器件是否有损坏情况发生，例如是否有异味、器件是否有颜色变化等来确定损坏情况。

在一些实施例中，所述计算机300根据模拟给出推荐的测试条件和泄流器件的配置。配置好后，再根据采集到的第一电流数据和第二电流数据得到推荐的配置，例如，如果第一电流数据偏大、第二电流数据在正常范围，则为第一泄流器件选用漏电电流范围更大些的功率器件；如果第一电流数据在正常范围、第二电流数据偏大，则为第二泄流器件也就是ESD通路选择泄流能力更强的通路。

在一些实施例中，如图3所示，所述多路板载ESD器件203中具有旁路核心电路204的ESD旁路212，所述ESD旁路212直接连接到核心电路204的接地端。在所述计算机300中设置可控多路开关202选通该旁路核心电路204的ESD旁路212，以便于对测试座201中的功率器件进行测试。由于ESD器件的选型对于测试座中的功率器件的泄流参数等影响可以小到忽略，因此，可以不考虑第二泄流通路中的ESD器件是否变化，直接将通过替换测试座201中的功率器件，即可实现对不同参数或者同一规格的不同功率器件的测试。

实施例2

本实施例还提供一种可配置EOS测试方法，使用实施例1中的可配置EOS测试系统，如图4所示，包括如下步骤：

S202、初始化系统：配置计算机300，例如，人工打开或者自动读取预存在计算机300的可调式脉冲源100的配置数据，为所述锂电电源测试板200供电。

S204、根据测试需要，为所述可调式脉冲源100配置脉冲参数以模拟电气过应力(EOS)冲击，为所述可控多路开关202配置通路以使得多路板载ESD器件203中的一路ESD通路被选择。

S206、判断第一电流传感器210采集到的第一泄放电流是否正常，例如，根据是否落入预设的第一泄放电流的正常范围阈值来判定是否正常；如果不正常则将测试座201中的第一泄放器件更换为规格更为合适的功率器件；如果落入预设的第一泄放电流的正常范围阈值，则判定为正常。

S208、读取第二电流传感器211采集到的第二泄放电流，并判断是否异常，如果异常，则根据ESD规格和采集的第二泄放电流情况切换ESD通路；如果正常，则执行S210。

S210、保存测试数据，结束本轮测试，执行S204进行下一轮的测试。

本实施例中，在计算机300预设的测试例均测试完毕时，可以人工或者自动控制整个测试过程的结束。

尽管已经示出和描述了本公开的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本公开的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本公开的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种可配置EOS测试系统，其特征在于，包括：可调式脉冲源，测试板和控制模块；

所述可调式脉冲源受控于控制模块，为所述测试板提供测试输入；

所述测试板上设置连接到测试输入的可替换的第一泄流器件，所述第一泄流器件之后设置多路第二泄流器件，所述多路第二泄流器件和所述第一泄流器件之间还设置有受控于控制模块的可控多路开关，所述可控多路开关用于选择所述多路第二泄流器件中的一个通路；所述多路第二泄流器件均连接到核心电路。

2.如权利要求1所述的可配置EOS测试系统，其特征在于，所述第一泄流器件实现可替换的方式为设置测试座，所述测试座设置在测试板上，所述测试座内具有用于固定所述第一泄流器件使得所述第一泄流器件与所述测试板实现电气连接的夹具。

3.如权利要求1所述的可配置EOS测试系统，其特征在于，所述测试座连接到第一接地端的通路上还并联有第一电流传感器，所述核心电路连接到接地端的通路上还串联有第二电流传感器，所述第一电流传感器和所述第二电流传感器的输出通过泄放数据采集模块与所述控制模块连接，所述泄放数据采集模块用于将所述第一电流传感器和所述第二电流传感器分别进行放大和模数转换，以使得控制模块能直接处理所述第一电流传感器和所述第二电流传感器获取的电流数据。

4.如权利要求3所述的可配置EOS测试系统，其特征在于，所述泄放数据采集模块设置在所述测试板所在的PCB上。

5.如权利要求1所述的可配置EOS测试系统，其特征在于，所述第一泄流器件为功率元件，所述功率元件用于实现第一级的电流泄放。

6.如权利要求1所述的可配置EOS测试系统，其特征在于，所述多路第二泄流器件为ESD器件，所述ESD器件用于实现第二级的静电释放。

7.如权利要求6所述的可配置EOS测试系统，其特征在于，所述多路第二泄流器件中的一路第二泄流器件直接旁路所述核心电路，与所述核心电路的接地端连接。

8.一种可配置EOS测试方法，采用如权利要求3或4所述的可配置EOS测试系统，包括如下步骤：

为所述可调式脉冲源配置测试参数，为所述可控多路开关配置通路；

判断第一电流传感器采集到的第一泄放电流是否正常；若不正常，则切换第一泄流器件；若正常，则执行下一步骤；

判断第二电流传感器采集到的第二泄放电流是否异常；若异常，则控制模块控制切换可控多路开关配置不同的通路。

9.如权利要求8所述的可配置EOS测试方法，其特征在于，判断第一电流传感器采集到的第一泄放电流是否正常，如果正常，则执行如下步骤：

保存测试数据，执行“为所述可调式脉冲源配置测试参数，为所述可控多路开关配置通路”的步骤，执行下一测试例。

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