[發(fā)明專利]基于調(diào)配器的半導(dǎo)體阻抗測(cè)試的最佳阻抗點(diǎn)快速定位方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610312660.2
• 申請(qǐng)日: 2016-05-12
• 公開（公告）號(hào): CN105759194B
• 公開（公告）日: 2018-07-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱學(xué)波;郭敏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第四十一研究所
• 主分類號(hào): G01R31/26
• 分類號(hào): G01R31/26
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

本發(fā)明公開了一種基于調(diào)配器的半導(dǎo)體阻抗測(cè)試的最佳阻抗點(diǎn)快速定位方法，控制調(diào)配器歸零，控制X軸移動(dòng)到當(dāng)前工作頻率波長(zhǎng)1/2處；在Y軸全行程范圍內(nèi)兩端及中段均值取若干點(diǎn)分別控制滑塊移動(dòng)相應(yīng)位置并進(jìn)行輸出功率值記錄；根據(jù)記錄值取輸出功率最大點(diǎn)，以該點(diǎn)相鄰兩點(diǎn)為行程范圍仍舊取相同數(shù)量的點(diǎn)控制滑塊沿Y軸移動(dòng)至各點(diǎn)并記錄輸出功率值；直至滑塊移動(dòng)至最小步距，尋找到Y(jié)軸最佳阻抗匹配點(diǎn)；保持滑塊Y軸位置不變，確定X軸最佳阻抗匹配點(diǎn)。本發(fā)明在半導(dǎo)體功率器件的輸入/輸出阻抗測(cè)試方面減少了測(cè)試時(shí)間，提高了測(cè)試效率，降低了器件由于工作于非標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)損壞的幾率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于調(diào)配器的半導(dǎo)體阻抗測(cè)試的最佳阻抗點(diǎn)快速定位方法。

背景技術(shù)

阻抗測(cè)試是半導(dǎo)體功率器件的基本測(cè)試，器件處于裸片、晶圓、封裝單片狀態(tài)下處于“開放”狀態(tài)，此時(shí)的器件由于輸入/輸出阻抗不是標(biāo)準(zhǔn)的50Ω，不能直接應(yīng)用于電路應(yīng)用，必須首先測(cè)試其輸入/輸出阻抗值，根據(jù)阻抗值為器件設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)的阻抗匹配電路，確保其工作與最佳阻抗匹配模式下，才能進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)電路設(shè)計(jì)。

半導(dǎo)體功率器件的阻抗測(cè)試是其最基本、最重要的測(cè)試參數(shù)，阻抗匹配是半導(dǎo)體功率器件其它參數(shù)測(cè)試的先決條件，只有在輸入/輸出阻抗確定最佳阻抗匹配點(diǎn)后，器件工作于最佳狀態(tài)(理論上最佳阻抗匹配后輸出功率最大，反射功率最小，工作效率最高)，才能進(jìn)行其它關(guān)于增益、線性度、飽和功率、三階交調(diào)、工作電壓/電流/效率等其它所有重要參數(shù)的測(cè)試。

對(duì)半導(dǎo)體功率器件進(jìn)行測(cè)試是有一定風(fēng)險(xiǎn)的，特別是阻抗未知情況下進(jìn)行輸入/輸出通道阻抗參數(shù)測(cè)試，由于測(cè)試過程中半導(dǎo)體功率器件處于非標(biāo)準(zhǔn)阻抗?fàn)顟B(tài)下，此時(shí)器件比正常工作情況下具有更大的反射系數(shù)，承受了比正常工作情況更多的功耗負(fù)荷，導(dǎo)致器件發(fā)熱量大、功耗高、工作電流不正常等一系列問題，因此對(duì)半導(dǎo)體功率器件的阻抗匹配測(cè)試要盡可能的快速、使其處于非正常工作狀態(tài)的時(shí)間越短越好。

如圖1所示，用于半導(dǎo)體功率器件測(cè)試的測(cè)試系統(tǒng)，主要包括主控計(jì)算機(jī)、測(cè)試儀器設(shè)備、阻抗調(diào)配器、開關(guān)矩陣、探針臺(tái)+測(cè)試探針或測(cè)試夾具幾部分，探針臺(tái)+測(cè)試探針主要針對(duì)晶圓上半導(dǎo)體功率器件裸片進(jìn)行測(cè)試，而測(cè)試夾具則是針對(duì)已封裝后的非標(biāo)準(zhǔn)阻抗功率器件測(cè)試。阻抗調(diào)配器是實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體功率器件阻抗測(cè)試的核心設(shè)備、連接于測(cè)試夾具/測(cè)試探針的兩邊，分別用于實(shí)現(xiàn)被測(cè)器件的輸入和輸出阻抗最佳匹配，系統(tǒng)主控計(jì)算機(jī)控制阻抗調(diào)配器導(dǎo)納滑塊沿X軸和Y軸移動(dòng)，以改變被測(cè)功率器件的輸入/輸出阻抗匹配狀態(tài)，通過監(jiān)測(cè)測(cè)試儀器測(cè)試結(jié)果來判斷被測(cè)功率器件是否達(dá)到最佳阻抗匹配狀態(tài)。通常情況下達(dá)到最佳阻抗匹配狀態(tài)的條件是輸出功率最大、反射功率最小、工作效率最高等幾個(gè)條件之一或者組合。

無論對(duì)晶圓上功率器件裸片的測(cè)試還是對(duì)封裝后非標(biāo)準(zhǔn)阻抗功率器件的測(cè)試，目前采用的阻抗調(diào)配方式基本相同，即按照調(diào)配器阻抗校準(zhǔn)時(shí)固定步進(jìn)和工作頻段對(duì)全波長(zhǎng)范圍內(nèi)調(diào)節(jié)調(diào)配器導(dǎo)納滑塊沿x軸Y軸進(jìn)行矩陣式全調(diào)配和參數(shù)監(jiān)測(cè)，形成結(jié)果列表，然后根據(jù)輸出功率最大等判定條件進(jìn)行最優(yōu)點(diǎn)篩選，找到被測(cè)功率器件的最佳阻抗匹配點(diǎn)。以這種測(cè)試模式來進(jìn)行阻抗測(cè)試的話，要進(jìn)行對(duì)應(yīng)阻抗調(diào)配器滑塊坐標(biāo)的幾千個(gè)位置點(diǎn)進(jìn)行參數(shù)測(cè)試，其測(cè)試量和測(cè)試時(shí)間是巨大的，這無疑也造成測(cè)試資源的浪費(fèi)，并且經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間非正常工作狀態(tài)下的測(cè)試，也增大了被測(cè)器件的損壞幾率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決上述問題，提出了一種基于調(diào)配器的半導(dǎo)體阻抗測(cè)試的最佳阻抗點(diǎn)快速定位方法，該方法極大的縮短未知參數(shù)半導(dǎo)體功率器件的最佳阻抗值定位時(shí)間，該測(cè)試方式無論從節(jié)約時(shí)間還是節(jié)約成本方面考慮，都極具推廣應(yīng)用價(jià)值。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種基于調(diào)配器的半導(dǎo)體阻抗測(cè)試的最佳阻抗點(diǎn)快速定位方法，包括以下步驟：

(1)控制調(diào)配器X軸和Y軸歸零，以長(zhǎng)度平均值考慮，控制X軸移動(dòng)到當(dāng)前工作波長(zhǎng)1/2處；

(2)在Y軸全行程范圍內(nèi)兩端及中段均值取若干點(diǎn)分別控制滑塊移動(dòng)相應(yīng)位置并進(jìn)行輸出功率值記錄；