CN118130992A - 一种实时高速采样的低温反偏寿命试验系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种实时高速采样的低温反偏寿命试验系统，属于反偏试验技术领域。一种实时高速采样的低温反偏寿命试验系统，包括测试试验单元、数据采集单元、数据分析单元和试验评估单元。本发明解决了现有技术采样速度不高的问题，本发明的温度和湿度采集模块与电压采集模块在数据采集时，必须以很高的速度采集数据，且同一采集周期内有且仅有一组数据，而在数据处理时并不需要与数据采集同样高的速率进行，因此，高速数据采集需要有一个数据缓存单元，通过高速采样模块将获得的温度监测数据、湿度监测数据和电压监测数据的采样数据存入高速缓存中，高速缓存将多个采样数据合成为高速采样数据，从而实现高速采样以及精准采样。
Description
技术领域
本发明涉及反偏试验技术领域，具体为一种实时高速采样的低温反偏寿命试验系统。
背景技术
半导体模块使用时，环境湿度会侵入模块外壳、穿过硅胶到达芯片表面和钝化层。因此需要通过测试来验证半导体模块在这种不同环境下的运行情况，检测出芯片钝化的薄弱环节。
但现有的反偏试验中还存在以下问题，进行反偏试验之前的温度、湿度和电压数据采集时，由于数据采集的速度不高和精度不精准，从而导致数据性能欠佳反偏数据不稳定；因此，不满足现有的需求，对此我们提出了一种实时高速采样的低温反偏寿命试验系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种实时高速采样的低温反偏寿命试验系统，通过数据采集单元采集反偏试验区域中的温度监测数据、湿度监测数据和电压监测数据，以此获得采样数据，再将获得的采样数据存入高速缓存中，高速缓存将多个采样数据合成为高速采样数据，以此实现高速采样，解决了上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种实时高速采样的低温反偏寿命试验系统，包括：
测试试验单元，用于对半导体进行低温反偏寿命试验，将待试验的半导体安装至试验设备的插槽，试验设备接收操作者输入的操作指令，通过测试实验单元实现对操作者所输入的操作指令进行执行，以此验证半导体模块在低温环境下的运行情况；
数据采集单元，用于采集反偏试验区域中的温度监测数据、湿度监测数据和电压监测数据，以此获得采样数据，将上述采样数据存入高速缓存中，高速缓存将多个采样数据合成为高速采样数据，以此实现高速采样；
数据分析单元，用于对采集的温度监测数据、湿度监测数据和电压监测数据进行数据的异常分析，分析所获取的温度监测数据、湿度监测数据和电压监测数据中是否存在异常情况，若存在异常情况，则将异常数据发送至控制端进行人工核查，同时通过测试实验单元和数据采集单元对异常数据进行重复试验和数据采集，若未存在异常情况，则将数据发送至试验评估单元；
试验评估单元，用于基于数据分析单元的分析结果，对未存在异常的数据进行处理，将未存在异常的数据生成曲线图，以便对半导体模块进行寿命评估。
进一步地，所述测试实验单元，包括：
温度控制模块，包含温度传感器和风机，用于通过温度传感器对试验设备的插槽温度进行检测，并依据检测结果通过风机对温度进行控制，以此保持插槽温区处于设定的温度范围内；
湿度控制模块，包含湿度传感器和加湿机，用于通过湿度传感器对试验设备的插槽湿度进行检测，并依据检测结果通过加湿机对湿度进行控制，以此保持插槽湿度处于设定的湿度范围内；
试验模块，用于将待试验的半导体安装至试验设备的插槽，试验设备接收操作者输入的操作指令，通过测试实验单元实现对操作者所输入的操作指令的执行，以此对试验插槽内部的半导体模块施加反偏电压，并在特定环境下加速半导体模块的老化，以此验证半导体模块在低温环境下的运行情况，检测半导体模块是否合格。
进一步地，温度控制模块，包括：
风机启动模块，用于在所述插槽温区的温度高于所述温度范围时，按照预设的初始风量启动所述风机；
温度变化参数获取模块，用于当所述风机按照所述预设的初始风量启动之后，实时监测每单位时间内的插槽温区的温度变化参数；
风量调整系数获取模块，用于根据所述温度变化参数设置风量调整系数；其中，所述风量调整系数通过如下公式获取：
其中，S表示风量调整系数；S0表示预设的系数初始值；n表示风机启动后，插槽温区的温度从变化到温度稳定之间做经历的单位时间的个数，并且，所述单位时间为3s；Ti表示第i个单位时间的结束时刻对应的插槽温区的温度；Tmax表示相邻单位时间的最大温度变化差值；Td表示预设的单位温度下降梯度标准值；
风量获取模块，用于按照所述风量调整系数获取当前所需的风量；
风量调节控制模块，用于按照所述当前所需的风量对所述风机的风量进行调节，使风机的放量达到当前所需的等量。
进一步地，风量获取模块，包括：
第一数据提取模块，用于提取所述风量调整系数；
第二数据提取模块，用于提取温度变化稳定之后的插槽温区的温度值；
风量设置模块，用于利用所述风量调整系数和温度变化稳定之后的插槽温区的温度值设置当前所需的风量，其中，所述当前所需的风量通过如下公式获取：
其中，F表示当前所需的风量；F0表示预设的初始风量；S表示风量调整系数；S0表示预设的系数初始值；Tw表示温度变化稳定之后的插槽温区的温度值；Tup表示所述温度范围的温度上限值；
风量比较模块，用于将所述当前所需的风量与预设的半导体所能承受的最大风量进行比较；
风量调节模块，用于当所述当前所需的风量大于所述预设的半导体所能承受的最大风量，则当前所需的风量进行调节，将调节后的风量作为当前所需的风量；其中，所述调节后的风量通过如下公式获取：
其中，Ft表示调节后的风量；Fmax表示所述预设的半导体所能承受的最大风量；F0表示预设的初始风量；F表示当前所需的风量；Tw表示温度变化稳定之后的插槽温区的温度值；Tup表示所述温度范围的温度上限值；Td表示预设的单位温度下降梯度标准值；ΔT表示风机每增加一个单位的风量对应的单位时间温度变化的梯度值。
进一步地，所述温度控制模块，包含多个温度传感器和风机，温度传感器和风机的数量根据插槽的实际数量进行设置，每个插槽对应有一个温度传感器和一个风机。
进一步地，所述湿度控制模块，包含多个湿度传感器和加湿机，湿度传感器和加湿机的数量根据插槽的实际数量进行设置，每个插槽对应有一个湿度传感器和一个加湿机。
进一步地，所述数据采集单元，包括：
温度和湿度采集模块，用于采集试验区域中的温度参数和湿度参数，以此获取到温度监测数据和湿度监测数据；
电压采集模块，用于采集试验区域中的电压参数，以此获取到电压监测数据；
高速采样模块，用于将获得的温度监测数据、湿度监测数据和电压监测数据的采样数据存入高速缓存中，高速缓存将多个采样数据合成为高速采样数据，以此实现高速采样；
其中，温度和湿度采集模块与电压采集模块在同一个采集周期的不同时刻同时进行采集，且以很高的速度采集数据，使得同一采集周期内有且仅有一组数据，该数据为当前采集周期下的温度数据、湿度数据和电压数据。
进一步地，所述数据分析单元，包括：
分析模块，用于预先存储样本数据，将采集温度监测数据、湿度监测数据和电压监测数据分别与样本数据做对比，通过对比分析出不符合样本数据的数据，则存在异常情况，将不符合的数据作为异常数据进行打包，若分析符合样本数据，则未存在异常情况，将符合的数据作为正常数据发送至试验评估单元；
提取模块，用于提取出打包的异常数据，并将异常数据进行单独存储，将异常数据发送至控制端进行异常提醒，以便控制端对异常数据进行人工核查，同时通过测试实验单元和数据采集单元对异常数据进行重复试验和数据采集，以便重新进行分析。
进一步地，试验评估单元，包括：
处理模块，用于接收数据分析单元分析后未存在异常的正常数据，将接收的正常数据生成曲线图，并将正常数据以及生成曲线图发送至评估模块；
评估模块，用于接收正常数据以及曲线图，控制端根据生成的曲线图，得出半导体模块在低温环境下的运行情况，以此检测出半导体模块芯片钝化的薄弱环节，得出半导体低温反偏寿命试验评估结果。
进一步地，所述处理模块在基于数据分析单元的分析结果上，通过曲线图平台控件形成低温反偏寿命试验数据变化的曲线并进行输出，以便对半导体模块进行寿命评估。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明的数据采集单元通过温度和湿度采集模块与电压采集模块分别采集试验区域中温度监测数据、湿度监测数据和电压监测数据，温度和湿度采集模块与电压采集模块在数据采集时，必须以很高的速度采集数据，且同一采集周期内有且仅有一组数据，而在数据处理时并不需要与数据采集同样高的速率进行，因此，高速数据采集需要有一个数据缓存单元，通过高速采样模块将获得的温度监测数据、湿度监测数据和电压监测数据的采样数据存入高速缓存中，高速缓存将多个采样数据合成为高速采样数据，从而实现高速采样以及精准采样。
附图说明
图1为本发明实时高速采样的低温反偏寿命试验系统的组成示意图；
图2为本发明的温度控制模块的原理示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
为了解决现有试验设备在进行反偏试验之前的温度、湿度和电压数据采集时，由于数据采集的速度不高和精度不精准，导致数据性能欠佳反偏数据不稳定的技术问题，请参阅图1-2，本实施例提供以下技术方案：
一种实时高速采样的低温反偏寿命试验系统，包括：
测试试验单元，用于对半导体进行低温反偏寿命试验，将待试验的半导体安装至试验设备的插槽，试验设备接收操作者输入的操作指令，通过测试实验单元实现对操作者所输入的操作指令进行执行，以此验证半导体模块在低温环境下的运行情况；
数据采集单元，用于采集反偏试验区域中的温度监测数据、湿度监测数据和电压监测数据，以此获得采样数据，将上述采样数据存入高速缓存中，高速缓存将多个采样数据合成为高速采样数据，以此实现高速采样；
数据分析单元，用于对采集的温度监测数据、湿度监测数据和电压监测数据进行数据的异常分析，分析所获取的温度监测数据、湿度监测数据和电压监测数据中是否存在异常情况，若存在异常情况，则将异常数据发送至控制端进行人工核查，同时通过测试实验单元和数据采集单元对异常数据进行重复试验和数据采集，若未存在异常情况，则将数据发送至试验评估单元；
试验评估单元，用于基于数据分析单元的分析结果，对未存在异常的数据进行处理，将未存在异常的数据生成曲线图，以便对半导体模块进行寿命评估。
上述内容的技术效果：在进行试验工作时，将待试验的半导体安装至试验设备的插槽，试验设备接收来自操作者输入的操作指令，通过测试实验单元实现对操作者所输入的操作指令进行执行，从而控制试验设备内部的温度和湿度进行控制，保持试验设备内部的环境处于控制范围内，测试完成后，数据采集单元对数据进行采集并通过数据分析单元进行分析，从而获取未存在异常的数据，最后通过试验评估单元进行处理并得出评估结果。
测试实验单元，包括：
温度控制模块，包含温度传感器和风机，用于通过温度传感器对试验设备的插槽温度进行检测，并依据检测结果通过风机对温度进行控制，以此保持插槽温区处于设定的温度范围内；温度控制模块，包含多个温度传感器和风机，温度传感器和风机的数量根据插槽的实际数量进行设置，每个插槽对应有一个温度传感器和一个风机；
具体的，温度控制模块，包括：
风机启动模块，用于在所述插槽温区的温度高于所述温度范围时，按照预设的初始风量启动所述风机；
温度变化参数获取模块，用于当所述风机按照所述预设的初始风量启动之后，实时监测每单位时间内的插槽温区的温度变化参数；
风量调整系数获取模块，用于根据所述温度变化参数设置风量调整系数；其中，所述风量调整系数通过如下公式获取：
其中，S表示风量调整系数；S0表示预设的系数初始值；n表示风机启动后，插槽温区的温度从变化到温度稳定之间做经历的单位时间的个数，并且，所述单位时间为3s；Ti表示第i个单位时间的结束时刻对应的插槽温区的温度；Tmax表示相邻单位时间的最大温度变化差值；Td表示预设的单位温度下降梯度标准值；
风量获取模块，用于按照所述风量调整系数获取当前所需的风量；
风量调节控制模块，用于按照所述当前所需的风量对所述风机的风量进行调节，使风机的放量达到当前所需的等量。
上述技术方案的技术效果为：温度控制精度提高：通过实时监测插槽温区的温度变化参数，可以更准确地掌握温度变化情况，从而更精确地控制温度。
风量调节智能化：根据温度变化参数设置风量调整系数，并按照风量调整系数获取当前所需的风量，可以实现对风机的智能化调节，从而更好地控制温度。
温度控制效率提高：通过调节风机的风量，可以更快地将插槽温区的温度调节到预设的温度范围内，从而提高温度控制效率。
适应性强：该技术方案可以适应不同的插槽和不同的温度控制需求，具有较强的灵活性和适应性。
节能环保：通过精确控制风机的风量，可以减少能源的浪费，同时也可以降低噪音和振动等环境影响，实现节能环保的效果。
综上所述，该技术方案可以通过实时监测温度变化参数、智能化调节风机的风量等手段，提高温度控制精度和效率，适应性强，同时也可以实现节能环保的效果。
具体的，风量获取模块，包括：
第一数据提取模块，用于提取所述风量调整系数；
第二数据提取模块，用于提取温度变化稳定之后的插槽温区的温度值；
风量设置模块，用于利用所述风量调整系数和温度变化稳定之后的插槽温区的温度值设置当前所需的风量，其中，所述当前所需的风量通过如下公式获取：
其中，F表示当前所需的风量；F0表示预设的初始风量；S表示风量调整系数；S0表示预设的系数初始值；Tw表示温度变化稳定之后的插槽温区的温度值；Tup表示所述温度范围的温度上限值；
风量比较模块，用于将所述当前所需的风量与预设的半导体所能承受的最大风量进行比较；
风量调节模块，用于当所述当前所需的风量大于所述预设的半导体所能承受的最大风量，则当前所需的风量进行调节，将调节后的风量作为当前所需的风量；其中，所述调节后的风量通过如下公式获取：
其中，Ft表示调节后的风量；Fmax表示所述预设的半导体所能承受的最大风量；F0表示预设的初始风量；F表示当前所需的风量；Tw表示温度变化稳定之后的插槽温区的温度值；Tup表示所述温度范围的温度上限值；Td表示预设的单位温度下降梯度标准值；ΔT表示风机每增加一个单位的风量对应的单位时间温度变化的梯度值。
上述技术方案的技术效果为：风量精确控制：通过提取风量调整系数和温度变化稳定之后的插槽温区的温度值，可以更精确地设置当前所需的风量，从而实现对风量的精确控制。
防止过热：通过将当前所需的风量与预设的半导体所能承受的最大风量进行比较，可以防止风量过大导致半导体过热，从而保护半导体组件。
适应性强：该技术方案可以适应不同的半导体组件和不同的温度控制需求，具有较强的灵活性和适应性。
节能环保：通过精确控制风机的风量，可以减少能源的浪费，同时也可以降低噪音和振动等环境影响，实现节能环保的效果。
高效稳定：通过调节风机的风量，可以实现更高效和稳定的温度控制，从而提高设备的稳定性和可靠性。
综上所述，该技术方案可以通过提取风量调整系数和温度变化稳定之后的插槽温区的温度值、精确设置当前所需的风量等手段，实现风量的精确控制，防止过热，适应性强，同时也可以实现节能环保和高效稳定的效果。另一方面，由于过大的风机风量运行会对半导体器件产生电磁干扰，因此，通过上述方式获取的风量仅能够保证温度调整的标准符合性，又能够降低风机对半导体器件的电磁干扰强度，避免风机对半导体器件产生运行不良的影响。
湿度控制模块，包含湿度传感器和加湿机，用于通过湿度传感器对试验设备的插槽湿度进行检测，并依据检测结果通过加湿机对湿度进行控制，以此保持插槽湿度处于设定的湿度范围内；湿度控制模块，包含多个湿度传感器和加湿机，湿度传感器和加湿机的数量根据插槽的实际数量进行设置，每个插槽对应有一个湿度传感器和一个加湿机；
试验模块，用于将待试验的半导体安装至试验设备的插槽，试验设备接收操作者输入的操作指令，通过测试实验单元实现对操作者所输入的操作指令的执行，以此对试验插槽内部的半导体模块施加反偏电压，并在特定环境下加速半导体模块的老化，以此验证半导体模块在低温环境下的运行情况，检测半导体模块是否合格。
上述内容的技术效果：通过温度控制模块和湿度控制模块可以分别控制试验设备内的温度和湿度，而每个插槽内均设有温度传感器与对应的风机，以及设有湿度传感器与对应的加湿机，在进行试验的过程中，温度传感器和湿度传感器实时检测每个插槽内的温度和湿度，以此检测温度和湿度是否处于设定范围内，若处于设定范围内，则继续对温度和湿度进行监测，若温度未处于设定范围内，则启动风机来调节插槽内的温度，若湿度未处于设定范围内，则启动加湿机来调节插槽内的湿度，通过调节控制温度和湿度，使插槽内的温度和湿度环境处于设定范围内。
数据采集单元，包括：
温度和湿度采集模块，用于采集试验区域中的温度参数和湿度参数，以此获取到温度监测数据和湿度监测数据；
电压采集模块，用于采集试验区域中的电压参数，以此获取到电压监测数据；
高速采样模块，用于将获得的温度监测数据、湿度监测数据和电压监测数据的采样数据存入高速缓存中，高速缓存将多个采样数据合成为高速采样数据，以此实现高速采样。
温度和湿度采集模块与电压采集模块在同一个采集周期的不同时刻同时进行采集，且以很高的速度采集数据，使得同一采集周期内有且仅有一组数据，该数据为当前采集周期下的温度数据、湿度数据和电压数据。
上述内容的技术效果：温度和湿度采集模块与电压采集模块在数据采集时，必须以很高的速度采集数据，且同一采集周期内有且仅有一组数据，而在数据处理时并不需要与数据采集同样高的速率进行，因此，高速数据采集需要有一个数据缓存单元，通过高速采样模块将获得的温度监测数据、湿度监测数据和电压监测数据的采样数据存入高速缓存中，高速缓存将多个采样数据合成为高速采样数据，从而实现高速采样以及精准采样，避免出现数据性能欠佳反偏数据不稳定的问题。
数据分析单元，包括：
分析模块，用于预先存储样本数据，将采集温度监测数据、湿度监测数据和电压监测数据分别与样本数据做对比，通过对比分析出不符合样本数据的数据，则存在异常情况，将不符合的数据作为异常数据进行打包，若分析符合样本数据，则未存在异常情况，将符合的数据作为正常数据发送至试验评估单元；
提取模块，用于提取出打包的异常数据，并将异常数据进行单独存储，将异常数据发送至控制端进行异常提醒，以便控制端对异常数据进行人工核查，同时通过测试实验单元和数据采集单元对异常数据进行重复试验和数据采集，以便重新进行分析。
上述内容的技术效果：通过分析模块将采集温度监测数据、湿度监测数据和电压监测数据分别与样本数据做对比，分析数据是否存在异常，若未存在异常情况，则将符合的数据作为正常数据发送至试验评估单元，以便试验评估单元通过正常数据对半导体模块进行评估，若存在异常情况，则将不符合的数据作为异常数据进行打包，再由提取模块将打包的异常数据进行提取和单独存储，从而可避免异常数据在进行评估时并不会提供帮助，反而会影响评估的速度和准确性的问题。
试验评估单元，包括：
处理模块，用于接收数据分析单元分析后未存在异常的正常数据，将接收的正常数据生成曲线图，并将正常数据以及生成曲线图发送至评估模块；处理模块在基于数据分析单元的分析结果上，通过曲线图平台控件形成低温反偏寿命试验数据变化的曲线并进行输出，以便对半导体模块进行寿命评估；
评估模块，用于接收正常数据以及曲线图，控制端根据生成的曲线图，得出半导体模块在低温环境下的运行情况，以此检测出半导体模块芯片钝化的薄弱环节，得出半导体低温反偏寿命试验评估结果。
上述内容的技术效果：在进行评估前，先通过处理模块对正常数据进行处理，处理模块通过曲线图平台控件形成低温反偏寿命试验数据变化的曲线，从而可以生成曲线图并进行输出，控制端根据生成的曲线图观察数据的变化曲线，从而得出半导体模块在低温环境下的运行情况，以此检测出半导体模块芯片钝化的薄弱环节，进而可以得出半导体低温反偏寿命试验评估结果。
工作原理：将待试验的半导体安装至试验设备的插槽，试验设备接收来自操作者输入的操作指令，通过测试实验单元实现对操作者所输入的操作指令来执行试验工作，控制试验设备内部的温度和湿度进行控制，保持试验设备内部的环境处于控制范围内，测试完成后，通过温度和湿度采集模块与电压采集模块分别采集温度监测数据、湿度监测数据和电压监测数据，而在数据采集时必须以很高的速度采集数据，并且同一采集周期内有且仅有一组数据，通过高速采样模块将获得的温度监测数据、湿度监测数据和电压监测数据的采样数据存入高速缓存中，高速缓存将多个采样数据合成为高速采样数据，从而实现高速采样以及精准采样，避免出现数据性能欠佳反偏数据不稳定的问题，而通过分析模块将采集温度监测数据、湿度监测数据和电压监测数据分别与样本数据做对比，分析数据是否存在异常，若存在异常情况，则将不符合的数据作为异常数据进行打包，再由提取模块将打包的异常数据进行提取和单独存储，若未存在异常情况，则将符合的数据作为正常数据发送至试验评估单元，试验评估单元先通过处理模块将正常数据生成曲线图并进行输出，再通过评估模块根据生成的曲线图观察数据的变化曲线，从而得出半导体模块在低温环境下的运行情况，以此检测出半导体模块芯片钝化的薄弱环节，进而可以得出半导体低温反偏寿命试验评估结果。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明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，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种实时高速采样的低温反偏寿命试验系统，其特征在于，包括：
测试试验单元，用于对半导体进行低温反偏寿命试验，将待试验的半导体安装至试验设备的插槽，试验设备接收操作者输入的操作指令，通过测试实验单元实现对操作者所输入的操作指令进行执行，以此验证半导体模块在低温环境下的运行情况；
数据采集单元，用于采集反偏试验区域中的温度监测数据、湿度监测数据和电压监测数据，以此获得采样数据，将上述采样数据存入高速缓存中，高速缓存将多个采样数据合成为高速采样数据，以此实现高速采样；
数据分析单元，用于对采集的温度监测数据、湿度监测数据和电压监测数据进行数据的异常分析，分析所获取的温度监测数据、湿度监测数据和电压监测数据中是否存在异常情况，若存在异常情况，则将异常数据发送至控制端进行人工核查，同时通过测试实验单元和数据采集单元对异常数据进行重复试验和数据采集，若未存在异常情况，则将数据发送至试验评估单元；
试验评估单元，用于基于数据分析单元的分析结果，对未存在异常的数据进行处理，将未存在异常的数据生成曲线图，以便对半导体模块进行寿命评估。
2.根据权利要求1所述的一种实时高速采样的低温反偏寿命试验系统，其特征在于：所述测试实验单元，包括：
温度控制模块，包含温度传感器和风机，用于通过温度传感器对试验设备的插槽温度进行检测，并依据检测结果通过风机对温度进行控制，以此保持插槽温区处于设定的温度范围内；
湿度控制模块，包含湿度传感器和加湿机，用于通过湿度传感器对试验设备的插槽湿度进行检测，并依据检测结果通过加湿机对湿度进行控制，以此保持插槽湿度处于设定的湿度范围内；
试验模块，用于将待试验的半导体安装至试验设备的插槽，试验设备接收操作者输入的操作指令，通过测试实验单元实现对操作者所输入的操作指令的执行，以此对试验插槽内部的半导体模块施加反偏电压，并在特定环境下加速半导体模块的老化，以此验证半导体模块在低温环境下的运行情况，检测半导体模块是否合格。
3.根据权利要求2所述的一种实时高速采样的低温反偏寿命试验系统，其特征在于：温度控制模块，包括：
风机启动模块，用于在所述插槽温区的温度高于所述温度范围时，按照预设的初始风量启动所述风机；
温度变化参数获取模块，用于当所述风机按照所述预设的初始风量启动之后，实时监测每单位时间内的插槽温区的温度变化参数；
风量调整系数获取模块，用于根据所述温度变化参数设置风量调整系数；其中，所述风量调整系数通过如下公式获取：
其中，S表示风量调整系数；S0表示预设的系数初始值；n表示风机启动后，插槽温区的温度从变化到温度稳定之间做经历的单位时间的个数，并且，所述单位时间为3s；Ti表示第i个单位时间的结束时刻对应的插槽温区的温度；Tmax表示相邻单位时间的最大温度变化差值；Td表示预设的单位温度下降梯度标准值；
风量获取模块，用于按照所述风量调整系数获取当前所需的风量；
风量调节控制模块，用于按照所述当前所需的风量对所述风机的风量进行调节，使风机的放量达到当前所需的等量。
4.根据权利要求3所述的一种实时高速采样的低温反偏寿命试验系统，其特征在于：风量获取模块，包括：
第一数据提取模块，用于提取所述风量调整系数；
第二数据提取模块，用于提取温度变化稳定之后的插槽温区的温度值；
风量设置模块，用于利用所述风量调整系数和温度变化稳定之后的插槽温区的温度值设置当前所需的风量，其中，所述当前所需的风量通过如下公式获取：
其中，F表示当前所需的风量；F0表示预设的初始风量；S表示风量调整系数；S0表示预设的系数初始值；Tw表示温度变化稳定之后的插槽温区的温度值；Tup表示所述温度范围的温度上限值；
风量比较模块，用于将所述当前所需的风量与预设的半导体所能承受的最大风量进行比较；
风量调节模块，用于当所述当前所需的风量大于所述预设的半导体所能承受的最大风量，则当前所需的风量进行调节，将调节后的风量作为当前所需的风量；其中，所述调节后的风量通过如下公式获取：
其中，Ft表示调节后的风量；Fmax表示所述预设的半导体所能承受的最大风量；F0表示预设的初始风量；F表示当前所需的风量；Tw表示温度变化稳定之后的插槽温区的温度值；Tup表示所述温度范围的温度上限值；Td表示预设的单位温度下降梯度标准值；ΔT表示风机每增加一个单位的风量对应的单位时间温度变化的梯度值。
5.根据权利要求2所述的一种实时高速采样的低温反偏寿命试验系统，其特征在于：所述温度控制模块，包含多个温度传感器和风机，温度传感器和风机的数量根据插槽的实际数量进行设置，每个插槽对应有一个温度传感器和一个风机。
6.根据权利要求2所述的一种实时高速采样的低温反偏寿命试验系统，其特征在于：所述湿度控制模块，包含多个湿度传感器和加湿机，湿度传感器和加湿机的数量根据插槽的实际数量进行设置，每个插槽对应有一个湿度传感器和一个加湿机。
7.根据权利要求1所述的一种实时高速采样的低温反偏寿命试验系统，其特征在于：所述数据采集单元，包括：
温度和湿度采集模块，用于采集试验区域中的温度参数和湿度参数，以此获取到温度监测数据和湿度监测数据；
电压采集模块，用于采集试验区域中的电压参数，以此获取到电压监测数据；
高速采样模块，用于将获得的温度监测数据、湿度监测数据和电压监测数据的采样数据存入高速缓存中，高速缓存将多个采样数据合成为高速采样数据，以此实现高速采样；
其中温度和湿度采集模块与电压采集模块在同一个采集周期的不同时刻同时进行采集，且以很高的速度采集数据，使得同一采集周期内有且仅有一组数据，该数据为当前采集周期下的温度数据、湿度数据和电压数据。
8.根据权利要求1所述的一种实时高速采样的低温反偏寿命试验系统，其特征在于：所述数据分析单元，包括：
分析模块，用于预先存储样本数据，将采集温度监测数据、湿度监测数据和电压监测数据分别与样本数据做对比，通过对比分析出不符合样本数据的数据，则存在异常情况，将不符合的数据作为异常数据进行打包，若分析符合样本数据，则未存在异常情况，将符合的数据作为正常数据发送至试验评估单元；
提取模块，用于提取出打包的异常数据，并将异常数据进行单独存储，将异常数据发送至控制端进行异常提醒，以便控制端对异常数据进行人工核查，同时通过测试实验单元和数据采集单元对异常数据进行重复试验和数据采集，以便重新进行分析。
9.根据权利要求1所述的一种实时高速采样的低温反偏寿命试验系统，其特征在于：所述试验评估单元，包括：
处理模块，用于接收数据分析单元分析后未存在异常的正常数据，将接收的正常数据生成曲线图，并将正常数据以及生成曲线图发送至评估模块；
评估模块，用于接收正常数据以及曲线图，控制端根据生成的曲线图，得出半导体模块在低温环境下的运行情况，以此检测出半导体模块芯片钝化的薄弱环节，得出半导体低温反偏寿命试验评估结果。
10.根据权利要求9所述的一种实时高速采样的低温反偏寿命试验系统，其特征在于：所述处理模块在基于数据分析单元的分析结果上，通过曲线图平台控件形成低温反偏寿命试验数据变化的曲线并进行输出，以便对半导体模块进行寿命评估。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202410258841.6A CN118130992A (zh) | 2024-03-07 | 2024-03-07 | 一种实时高速采样的低温反偏寿命试验系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202410258841.6A CN118130992A (zh) | 2024-03-07 | 2024-03-07 | 一种实时高速采样的低温反偏寿命试验系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN118130992A true CN118130992A (zh) | 2024-06-04 |
Family
ID=91233154
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202410258841.6A Pending CN118130992A (zh) | 2024-03-07 | 2024-03-07 | 一种实时高速采样的低温反偏寿命试验系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN118130992A (zh) |
-
2024
- 2024-03-07 CN CN202410258841.6A patent/CN118130992A/zh active Pending
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