高压脉冲电源和功率半导体测试装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及高压脉冲电源技术领域，特别涉及了一种高压脉冲电源和功率半导体测试装置，包括高压电源产生电路，用于将输入交流信号转换为输出直流信号；单片机控制电路，用于根据预设信息输出控制信号；模拟控制电路，用于根据采样电信号和控制信号生成驱动信号；高压输出控制电路包括单级驱动电路，单级驱动电路用于根据驱动信号将输出直流信号调节为目标直流信号；单级驱动电路的额定工作电压大于输出直流信号。高压输出控制电路中的单级驱动电路可以利用单个MOS管实现对高压电源产生电路产生的高压的输出可调控制，解决了传统高压脉冲电源中采用多级MOS管串联实现高压输出控制时多级MOS管驱动复杂且故障率高的问题。多级MOS管驱动复杂且故障率高的问题。多级MOS管驱动复杂且故障率高的问题。

【技术实现步骤摘要】
高压脉冲电源和功率半导体测试装置


[0001]本专利技术涉及高压脉冲电源
，特别是涉及一种高压脉冲电源和功率半导体测试装置。

技术介绍

[0002]功率半导体检测是产品良率和成本管理的重要环节，在半导体制造过程有着举足轻重的地位。随着功率半导体需求数量的增多，对测试设备的需求也变得更加迫切。在针对功率半导体静态参数的IV特性参数测试中，较为重要一种测试装置包括高压脉冲电源，高压脉冲电源可以用于提供测试电压。
[0003]在目前现有的高压脉冲电源设计中，常常采用多级MOS管(MOS管，是MOSFET的缩写，Metal
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Oxide
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Semiconductor Field
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Effect Transistor，金氧半场效晶体管)串联的方式来实现对高压输出的调节。然而，利用多级MOS管串联实现高压输出调节时，可能出现多个MOS之间的驱动信号不匹配、MOS特性存在差异等问题，进而导致电路的故障率高。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要针对现有的高压脉冲电源设计中多级MOS管串联实现高压输出调节的方法存在多个MOS之间的驱动信号不匹配、MOS特性存在差异的问题，提供一种高压脉冲电源和功率半导体测试装置。
[0005]一种高压脉冲电源，包括高压电源产生电路，用于将输入交流信号转换为输出直流信号；单片机控制电路，用于根据预设信息输出控制信号；模拟控制电路，与所述单片机控制电路相连接，用于根据采样电信号和所述控制信号生成驱动信号；高压输出控制电路，分别与所述模拟控制电路和所述高压电源产生电路相连接，用于根据所述驱动信号将所述输出直流信号调节为目标直流信号；所述高压输出控制电路包括单级驱动电路，所述单级驱动电路用于根据所述驱动信号将所述输出直流信号调节为目标直流信号，所述单级驱动电路的额定工作电压大于所述输出直流信号。
[0006]在其中一个实施例中，所述高压脉冲电源还包括电流采样电路，分别与负载、所述高压输出控制电路和所述模拟控制电路相连接，用于对所述目标直流信号进行信号处理，获取所述采样电信号；其中，所述高压输出控制电路的正极输出端与所述电流采样电路中接的采样地相连接，所述电流采样电路中接的采样地与所述高压输出控制电路接的地不同。
[0007]在其中一个实施例中，所述电流采样电路包括采样电阻单元；放大滤波单元，与所述采样电阻单元相连接，用于对所述采样电阻单元两端的信号进行放大并滤波处理，获取所述采样电信号。
[0008]在其中一个实施例中，所述采样电阻单元包括多个电阻单元，多个电阻单元相互并联，所述电阻单元包括采样电阻和开关器件，所述采样电阻与所述开关器件串联，所述开关器件还与所述单片机控制电路相连接，不同所述电阻单元中所述采样电阻的阻值量级不
同，所述单片机控制电路还用于控制不同所述电阻单元中所述开关器件的通断，来选择符合测试条件的所述采样电阻。
[0009]在其中一个实施例中，所述电流采样电路还包括钳位单元，分别与所述采样电阻单元和所述放大滤波单元相连接，用于限制所述电流采样电路中所述采样电阻单元输出端的电位。
[0010]在其中一个实施例中，所述高压输出控制电路还包括滤波电路，分别与所述高压输出控制电路和所述单级驱动电路相连接，用于对所述输出直流信号进行滤波；开关电路，分别与负载和所述单级驱动电路相连接，用于控制所述高压输出控制电路与所述负载之间的导通与关断。
[0011]在其中一个实施例中，所述滤波电路包括滤波电容单元和滤波电阻单元，所述单级驱动电路包括第一场效应管，所述开关电路包括限流电容单元、限流电阻单元和第二场效应管，所述滤波电容单元的第一端与所述高压电源产生电路的正极输出端相连接，所述滤波电容单元的第二端与所述高压电源产生电路的负极输出端相连接，所述滤波电阻单元的第一端与所述高压电源产生电路的正极输出端相连接，所述滤波电阻单元的第二端与所述第一场效应管的漏极相连接，所述第一场效应管的源极与所述限流电容单元的第一端相连接，所述第一场效应管的栅极与所述模拟控制电路的输出端相连接，所述限流电容单元的第二端与所述高压电源产生电路的负极输出端相连接，所述限流电阻单元的第一端与所述限流电容单元的第一端相连接，所述限流电阻单元的第二端与所述第二场效应管的漏极相连接，所述第二场效应管的源极与所述高压电源产生电路的负极输出端相连接，所述第二场效应管的栅极与所述单片机控制电路相连接。
[0012]在其中一个实施例中，所述高压电源产生电路包括整流单元，用于将输入交流信号转换为直流信号；升压单元，与所述整流单元串联，用于对所述直流信号进行升压处理，获取直流信号。
[0013]在其中一个实施例中，所述高压脉冲电源还包括高速信号采集电路，与所述模拟控制电路电连接，与所述单片机控制电路通信连接，用于获取所述采样电信号，并通信传输至所述单片机控制电路；所述单片机控制电路还用于对所述采样电信号进行存储。
[0014]在其中一个实施例中，所述高压脉冲电源还包括上位机，与所述单片机控制电路通信连接，用于将预设信息传输至所述单片机控制电路，还用于获取所述单片机控制电路中存储的数据。
[0015]一种功率半导体测试装置，包括上述任意一项实施例所述的高压脉冲电源，用于输出目标直流信号至待测功率半导体；数据采集模块，用于采集所述待测功率半导体的测试信号；数据分析模块，与所述数据采集模块相连接，用于对所述测试信号进行分析，获取所述待测功率半导体的测试结果信息。
[0016]上述高压脉冲电源，利用高压电源产生电路将交流信号转换为直流信号，利用单片机控制电路、模拟控制电路和高压输出控制电路形成的控制闭环，实现对高压电源产生电路输出的直流信号的动态调节，以将输出直流信号调节为预先设定的目标输出信号并输出。高压输出控制电路中的单级驱动电路可以利用单个MOS管实现对高压电源产生电路产生的高压的输出可调控制，解决了传统高压脉冲电源中采用多级MOS管串联实现高压输出控制时多级MOS管驱动复杂且故障率高的问题。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本说明书实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书中记载的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1为本公开其中一个实施例中高压脉冲电源的结构示意图；
[0019]图2为本公开另一个实施例中高压脉冲电源的结构示意图；
[0020]图3为本公开其中一个实施例中电流采样电路的结构示意框图；
[0021]图4为本公开其中一个实施例中电流采样电路的电路连接示意图；
[0022]图5为本公开其中一个实施例中模拟控制电路的结构示意框图；
[0023]图6为本公开其中一个实施例中高压输出控制电路的结构示意框图；
[0024]图7为本公开其中一个实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高压脉冲电源，其特征在于，包括：高压电源产生电路，用于将输入交流信号转换为输出直流信号；单片机控制电路，用于根据预设信息输出控制信号；模拟控制电路，与所述单片机控制电路相连接，用于根据采样电信号和所述控制信号生成驱动信号；高压输出控制电路，分别与所述模拟控制电路和所述高压电源产生电路相连接，用于根据所述驱动信号将所述输出直流信号调节为目标直流信号；所述高压输出控制电路包括单级驱动电路，所述单级驱动电路用于根据所述驱动信号将所述输出直流信号调节为目标直流信号，所述单级驱动电路的额定工作电压大于所述输出直流信号。2.根据权利要求1所述的高压脉冲电源，其特征在于，所述高压脉冲电源还包括：电流采样电路，分别与负载、所述高压输出控制电路和所述模拟控制电路相连接，用于对所述目标直流信号进行信号处理，获取所述采样电信号；其中，所述高压输出控制电路的正极输出端与所述电流采样电路中接的采样地相连接，所述电流采样电路中接的采样地与所述高压输出控制电路接的地不同。3.根据权利要求2所述的高压脉冲电源，其特征在于，所述电流采样电路包括：采样电阻单元；放大滤波单元，与所述采样电阻单元相连接，用于对所述采样电阻单元两端的信号进行放大并滤波处理，获取所述采样电信号。4.根据权利要求3所述的高压脉冲电源，其特征在于，所述采样电阻单元包括多个电阻单元，多个电阻单元相互并联，所述电阻单元包括采样电阻和开关器件，所述采样电阻与所述开关器件串联，所述开关器件还与所述单片机控制电路相连接，不同所述电阻单元中所述采样电阻的阻值量级不同，所述单片机控制电路还用于控制不同所述电阻单元中所述开关器件的通断，来选择符合测试条件的所述采样电阻。5.根据权利要求3所述的高压脉冲电源，其特征在于，所述电流采样电路还包括：钳位单元，分别与所述采样电阻单元和所述放大滤波单元相连接，用于限制所述电流采样电路中所述采样电阻单元输出端的电位。6.根据权利要求1所述的高压脉冲电源，其特征在于，所述高压输出控制电路还包括：滤波电路，分别与所述高压输出控制电路和所述单级驱动电路相连接，用于对所述输出直流信号进行滤波；开关电路，分别与负载和所述单级驱动电路相连接，用于控制所述高压输出控制电路与所述负载之间的导通与关断...

【专利技术属性】
技术研发人员：王锋，
申请(专利权)人：苏州华兴源创科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：