一种MOSFET驱动器可靠性试验评估方法及其电路，属于集成电路测试领域。包括实时检测方法、电参数检测与评估方法、可靠性检测与评价方法、长期可靠性评价方法，电路系统包括控制系统、测试系统、负载系统、电源系统，所述控制系统输出控制信号到测试系统，测试系统输出负载信号到负载系统，下一级将设备运行状态反馈至前一级，根据反馈信号，输出新的控制指令,电源系统为控制系统、测试系统及负载系统提供电源。控制系统包括直流电源、信号源、控制电路；测试系统包括待测器件、测试电路；负载系统包括模拟负载及显示模块。解决功率MOSFET驱动电路模块可靠性试验评估问题。广泛应用于MOSFET驱动器的电性能测试及可靠性试验中。MOSFET驱动器的电性能测试及可靠性试验中。MOSFET驱动器的电性能测试及可靠性试验中。
【技术实现步骤摘要】
一种MOSFET驱动器可靠性试验评估方法及其电路
[0001]本专利技术属于集成电路测试领域，进一步来说涉及MOSFET器件驱动器测试领域，具体来说，涉及一种MOSFET驱动器可靠性试验评估方法及其电路。
技术介绍
[0002]随着半导体器件的发展，功率型MOSFET的应用越来广泛，如硅基、SiC基等材料的功率型MOSFET应用越来越多。功率MOSFET必须有前置驱动电路才能正常工作，驱动功率MOSFET的前级驱动器需要考虑MOSFET的诸多因素，不然会很容易导致MOSFET损坏，如MOS管的弥勒效应、GS极间寄生电容的大小、开关频率等等。现有技术中，驱动功率MOSFET的前级驱动器采用混合集成的方式集成为电路模块产品，形成功能模块器件(驱动电路模块)，目前没有对驱动电路模块进行可靠性筛选的试验评估方法及其相关电路。
[0003]为此，特提出本专利技术。
技术实现思路
[0004]本专利技术所要解决的技术问题是：解决如何对功率型MOSFET驱动电路模块进行可靠性试验评估的问题。
[0005]本专利技术的专利技术构思是：根据功率型MOSFET驱动电路模块的功能及电参数要求，将驱动电路模块作为混合集成电路产品进行整体可靠性评估。对驱动模块的功能及性能参数进行测试评价、可靠性筛选，对MOSFET各阶段的产品进行综合性研究。结合产品的使用特点对产品进行场景功能性筛选，通过对测试信号进行总线控制，对产品关键参数进行实时监控及反馈。在电路设计方面综合考虑负载的可调性及通用性，可根据不同产品的负载需求，灵活变化负载。对功能模块的整个生命周期过程进行有效的可靠性评价，以保证产品的长期可靠性。根据驱动模块产品的特点，从实时功能检测系统、产品电参数检测系统、可靠性检测评价系统、长期可靠性评价系统等4个方面进行可靠性评价。
[0006]为此，本专利技术提供一种MOSFET驱动器可靠性试验评估方法，包括如下方法：
[0007](1)、实时检测方法：对驱动电路模块产品从生产的要求评价系统可以融入到整个生产过程，对过程中的产品进行实时功能性检测，实时检测系统的巡检信号为电流模拟量，并分别记录故障的情况。
[0008](2)、电参数检测与评估方法:驱动电路模块产品是由不同的分立器件通过一定的电路设计构成的，对电路模块的整体电参数特性进行研究，制定电性能参数测试项目及标准，形成集测试电路、测试程序、测试夹具于一体的综合电参数测试方案。
[0009](3)、可靠性检测与评价方法：根据电路模块产品的功能及电参数特点研究设计适用于电路模块产品的可靠性检测评价系统，即试验系统。
[0010](4)、长期可靠性评价方法：通过完全模拟产品使用状态，进行长期高频次可靠性试验，开关频次以千万次计数，建立控制系统工作的控制系统。
[0011]所述一种MOSFET驱动器可靠性试验评估方法的电路，如图1
‑
3所示。包括控制系
统、测试系统、负载系统、电源系统：
[0012]所述控制系统输出控制信号到测试系统，测试系统输出负载信号到负载系统，下一级将设备运行状态反馈至前一级，根据反馈信号，输出新的控制指令。电源系统为控制系统、测试系统及负载系统提供电源。
[0013]所述控制系统包括控制模块，控制模块包括电源、信号源、控制电路，为测试系统提供源信号，对试验系统及负载系统发送动作指令，同时对试验系统中采集到的数据进行处理并显示、存储。所述信号源为可调频信号源，使用波形可调、频率可调的PWM模块电路实现，为功率型电压型数字量，最高需要输出36V，负载电流需要5A。
[0014]所述测试系统包括测试模块，测试模块包括待测器件、测试电路，为负载系统提供负载信号，根据试验环境的要求变换试验环境。所述的测试模块的输入信号IN为两种状态，一种为模块开通时的信号，为脉冲信号，脉宽在100μs到20ms可调。
[0015]所述负载系统包括负载模块，负载模块包括模拟负载及显示模块，模拟负载为可调电阻，根据产品的使用场景，搭建可调负载系统，根据产品的性能进行调节，显示模块为指示灯，指示灯亮表示产品正常老炼。
[0016]本专利技术技术效果：
[0017](1)指示功能：指示灯亮表示产品正常老炼。
[0018](2)负载电流调节功能：在可靠性试验电路中调整负载电阻来调节负载电流的大小，通过调整信号发生器进而调整老炼电路MOSFET栅源两端电压，从而实现电压、电流的可调调功能。
[0019](3)测试功能：驱动电路模块产品是由不同的分立器件通过一定的电路设计构成的具备一定电功能的混合集成电路模块产品，其自身具备的功能特点导致模块成形后部分器件已无法进行参数测试且仅对器件参数测试也不能完全保证模块整体功能的正常。本试验系统是一套集测试电路、计算机测试程序、测试夹具于一体的综合电参数测试系统。
[0020](4)实时监测功能：从生产的要求评价系统可以融入到整个生产过程，对过程中的产品进行实时功能性检测，并分别记录故障的情况。
[0021]通过MOSFET驱动器产品可靠性试验电路对MOSFET驱动器产品进行功能及产品输出负载进行老炼筛选，在产品进行老炼的同时可即时进行相关电参数测试，检验产品老炼状态。
[0022]本专利技术技术方案根据MOSFET驱动器的特点设计该产品的测试及老炼电路板，广泛应用于MOSFET驱动器的电性能测试及可靠性试验中。
附图说明
[0023]图1为试验系统拓扑结构示意图。
[0024]图2为试验系统单元电路原理结构示意图。
[0025]图3为测试模块单元电路原理结构示意图。
[0026]图中：U1为被测MOSFET驱动器，RL1、RL2、R1、R2、R3、R4为固定电阻，C1、C2为电容，RL为可调电阻,D1为LED发光二极管，Q1为MOSFET，P1、P2为直流电源，K1为波形发生器，Q11、Q12为晶体管，D为稳压管，SW1、SW2为开关。
具体实施方式
[0027]如图1
‑
3所示，以YQDM系列MOSFET驱动器产品为例，设定驱动器的工作电流为20mA，负载电流为10mA，该系列产品主要用于驱动Si基MOSFET、SiC基MOSFET。目前该产品已广泛运用与航空、航天、船舶、汽车等领域。
[0028]所述试验系统的具体实施方式如下：
[0029]1、控制系统的设计
[0030]MOSFET驱动器输入信号采用双电源设计。输入端采用双电源的方式进行，一组电源采用线性可调电压源，作为输入端主电源，最高电压为36V,另一组电源为可调频信号源主要用于试验电路的频率信号，最高电压为10V。
[0031]2、测试系统的设计
[0032](1)测试系统包括若干个工位，每个工位包括若干个测试单元，每个试验单元由可靠性测试单元电路组成。本实施例测试系统共设计10个工位，每个工位25个测试单元，即设备一次性可测试250个单元。
[0033](2本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种MOSFET驱动器可靠性试验评估方法，其特征在于，包括如下方法：(1)实时检测方法：对驱动电路模块产品从生产的整个生产过程，对产品进行实时功能性检测，实时检测系统的巡检信号为电流模拟量，并分别记录故障的情况；(2)电参数检测与评估方法:驱动电路模块产品是由不同的分立器件通过一定的电路设计构成的，对驱动电路模块产品的电参数特性进行测试和评估，制定电性能参数测试项目及标准，形成集测试电路、测试程序、测试夹具于一体的综合电参数测试方案；(3)可靠性检测与评价方法：根据驱动电路模块产品的功能及电参数特性，设计适用于驱动电路模块产品的可靠性试验系统；(4)长期可靠性评价方法：通过模拟产品使用状态，进行长期高频次可靠性试验，开关频次达到千次以上，形成长期可靠性评价体系。2.如权利要求1所述的一种MOSFET驱动器可靠性试验评估方法的电路，其特征在于，包括控制系统、测试系统、负载系统、电源系统：所述控制系统输出控制信号到测试系统，测试系统输出负载信号到负载系统，下一级将设备运行状态反馈至前一级，根据反馈信号，输出新的控制指令,电源系统包括直流电源P1、直流电源P2，为控制系统、测试系统及负载系统提供电源；所述控制系统包括控制模块，控制模块包括直流电源P1、信号源、控制电路，为测试系统提供源信号，对试验系统及负载系统发送动作指令，同时对试验系统中采集到的数据进行处理并显示、存储，所述信号源为可调频信号源，使用波形可调、频率可调的PWM模块电路实现，为功率型电压型数字量，最高需要输出36V，负载电流需要5A；所述测试系统包括测试模块，测试模块包括待测器件、测试电路，为负载系统提供负载信号，根据试验环境的要求变换试验环境，所述的测试模块的输入信号IN为两种状态，一种为模块开通时的信号，为脉冲信号，脉宽在100μs到20ms可调；所述负载系统包括负载模块，负载模块包括模拟负载及显示模块，模拟负载为可调电阻，根据产品的使用场景，搭建可调负载系统，根据产品的性能进行调节，显示模块为指示灯，指示灯亮表示产品正常老炼。3.如权利要求2所述的一种MOSFET驱动器可靠性试验评估方法的电路，其特征在于：(1)所述控制系统的设计：MOSFET驱动器输入信号采用双电源设计；输入端采用双电源的方式进行，一组电源采用线性可调电压源，作为输入端主电源，最高电压为36V,另一组电源为可调频信号源主要用于试验电路的频率信号，最高电压为10V；(2)所述测试系统的设计：测试系统包括若干个工位，每个工位包括若干个...
【专利技术属性】
技术研发人员：王曾，蒋兴彪，袁锟，马路遥，杨超平，马星丽，唐启美，
申请(专利权)人：中国振华集团永光电子有限公司国营第八七三厂，
类型：发明
国别省市：
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