本发明专利技术提供一种用于半导体器件瞬态热测试的电压采集方法、装置、系统及介质，所述半导体器件进入工作状态，其两端具有电压，等待开始所述瞬态热测试；用户根据所述半导体器件的实际电压值，在上位机中选择相应的参考电压值和电压量程；所述方法包括接收所述参考电压值及电压量程，据以生成所述实际电压值的取值范围；控制采集模块采集所述半导体器件的电压信号，且将实际电压值符合所述取值范围的电压信号加以存储，并传输至所述上位机。本发明专利技术的用于半导体器件瞬态热测试的电压采集方法、装置、系统及介质，实现了以不同的采样率对电压信号的采集，并且输入电压量程可变，通过指定参考电压和选择量程实现了高精度的采样。参考电压和选择量程实现了高精度的采样。参考电压和选择量程实现了高精度的采样。
【技术实现步骤摘要】
用于半导体器件瞬态热测试的电压采集方法、装置、系统及介质
[0001]本专利技术涉及半导体
，特别是涉及一种用于半导体器件瞬态热测试的电压采集方法、装置、系统及介质。
技术介绍
[0002]目前半导体已经广泛应用在国防、照明通信、汽车等行业，随着单个器件功率的上升，半导体的发热也变得不容忽视，器件的结温会不断上升，直至超过器件允许的最高结温，在此工作条件下，器件的电学性能、稳定性以及可靠性都不再有保障，需要采用热测试方法衡量半导体器件的结温和热阻。瞬态热测试法具有完善的测试标准以及成熟的测试理论，目前被广泛应用在无损检测器件的热阻与结温。但是在测试过程中，测试电流和测试电压需要快速切换，切换时间需要达到μs级甚至更小，为了不丢失反应芯片及固晶层等热源边缘的热阻信息电压信号，采集系统需要尽可能快的采集电压信号，除此之外，不同的器件测试时电压信号的大小也不一样，而且电压信号变化范围很小，采集系统需要比较高的精度，因此整个采集系统要具有较高的采样率，且系统的分辨率也要很高。
[0003]而目前商业化的采集卡是采用双极输入，且输入电压信号的范围要大于测试过程中半导体器件两端的电压信号，而这会引入噪声，增大采集电压信号的误差。在高速采集系统中通常采用单片机或采用DSP作为主控模块，控制模数转换芯片和其他芯片的工作状态，但是由于单片机时钟频率较低，且各种功能都要依靠软件实现，往往导致复位现象，DSP(数字信号处理)在重复性运算方面有一定的优势，但不能完成外围电路的硬件逻辑控制，而FPGA时钟频率高、运行速度快、集成度高以及编程配置灵活等特点，可以做到采样控制、处理、缓存和传输控制于一体。另外目前采集系统的输入电压信号不能满足模数转换的幅值和阻抗要求，对于高带宽的模拟信号来说，信号调理电路往往采用衰减电路和放大电路，而同时经过衰减和放大往往会引入较大的噪声。
技术实现思路
[0004]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种用于半导体器件瞬态热测试的电压采集方法、装置、系统及介质，用于解决现有技术中测试误差大、噪声多，采样精度不高的问题。
[0005]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种用于半导体器件瞬态热测试的电压采集方法，所述半导体器件进入工作状态，其两端具有电压，等待开始所述瞬态热测试；用户根据所述半导体器件的实际电压值，在上位机中选择相应的参考电压值和电压量程；所述方法包括：接收所述参考电压值及电压量程，据以生成所述实际电压值的取值范围；控制采集模块采集所述半导体器件的电压信号，且将实际电压值符合所述取值范围的电压信号加以存储，并传输至所述上位机。
[0006]于本专利技术的一实施例中，所述方法还包括当所述实际电压值超过所述取值范围
时，采集无效，获取用户通过上位机重新设置的参考电压值、电压量程，所述实际电压值的取值范围包括：(参考电压-1/n电压量程，参考电压+1/n电压量程)，n为正整数。
[0007]于本专利技术的一实施例中，所述方法还包括根据所述瞬态热测试的条件，对应改变所述采集模块的采样率。
[0008]于本专利技术的一实施例中，所述方法还包括根据所述参考电压值控制数模转换器生成参考电压信号并传输至差分比例运算电路，以供所述差分比例运算电路将所述半导体器件的电压信号与所述参考电压信号做差，做差后的电压信号经可编程增益放大器放大后传输至所述采集模块。
[0009]于本专利技术的一实施例中，所述方法还包括：滤波模块过滤所述电压信号中的高频成分，经所述可编程增益放大器放大之后的电压信号的量程与所述采集模块的量程相同。
[0010]于本专利技术的一实施例中，所述方法还包括控制电源模块提供不同大小的直流电源。
[0011]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种上述的用于半导体器件瞬态热测试的电压采集装置，包括：主控芯片及采集模块；其中，所述主控芯片用于接收来自上位机的参考电压值及电压量程，据以生成所述实际电压值的取值范围，并控制所述采集模块采集所述半导体器件的电压信号，且将实际电压值符合所述取值范围的电压信号加以存储，并传输至所述上位机。
[0012]于本专利技术的一实施例中，所述装置还包括数模转换器、差分比例运算电路、可编程增益放大器；其中，所述主控芯片用于根据所述参考电压值控制数模转换器生成参考电压信号并传输至所述差分比例运算电路；所述差分比例运算电路用于将所述半导体器件的电压信号与所述参考电压信号做差，做差后的电压信号经所述可编程增益放大器放大后传输至所述采集模块。
[0013]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种上述的用于半导体器件瞬态热测试的电压采集系统，包括所述的用于半导体器件瞬态热测试的电压采集装置；上位机，与所述电压采集装置通信连接，用于基于所述半导体器件的实际电压值输出相应的参考电压值和电压量程，并传输至所述电压采集装置。
[0014]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种上述的计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现所述用于半导体器件瞬态热测试的电压采集方法。
[0015]如上所述，本专利技术的用于半导体器件瞬态热测试的电压采集方法、装置、系统及介质，通过设定输入量程以及参考电压，即电压补偿的手段显著提高了电压信号采集的分辨率，能更加准确检测电压信号，实现了以不同的采样率对电压信号的采集，通过指定参考电压和选择量程实现了高精度的采样，确保电压信号的完整性，从而减小获得数据对后续数据处理的影响。
附图说明
[0016]图1显示为本申请的用于半导体器件瞬态热测试的电压采集系统于一实施例中的结构示意图；
[0017]图2显示为本专利技术的用于半导体器件瞬态热测试的电压采集装置于一实施例中的
结构示意图；
[0018]图3显示为本专利技术的用于半导体器件瞬态热测试的电压采集方法于一实施例中的步骤示意图；
[0019]图4显示为本专利技术的用于半导体器件瞬态热测试的电压采集方法于一实施例中的RC低通滤波电路的电路示意图；
[0020]图5显示为本专利技术的用于半导体器件瞬态热测试的电压采集系统于一实施例中的操作流程示意图；
[0021]图6显示为本专利技术的用于半导体器件瞬态热测试的电压采集方法于另一实施例中的步骤示意图。
[0022]元件标号说明
[0023]21
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
主控芯片
[0024]22
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
采集模块
[0025]23
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
数模转换器
[0026]24
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
差分比例运算电路
[0027]25
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
可编程增益放大器
[0028]S31～S32
ꢀꢀ
步骤
[0029]S61～S65
ꢀꢀ
步骤
具体实施方式
[0030]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于半导体器件瞬态热测试的电压采集方法，其特征在于，所述半导体器件进入工作状态，其两端具有电压，等待开始所述瞬态热测试；用户根据所述半导体器件的实际电压值，在上位机中选择相应的参考电压值和电压量程；所述方法包括：接收所述参考电压值及电压量程，据以生成所述实际电压值的取值范围；控制采集模块采集所述半导体器件的电压信号，且将实际电压值符合所述取值范围的电压信号加以存储，并传输至所述上位机。2.根据权利要求1所述的用于半导体器件瞬态热测试的电压采集方法，其特征在于，还包括：当所述实际电压值超过所述取值范围时，采集无效，获取用户通过上位机重新设置的参考电压值、电压量程，所述实际电压值的取值范围包括：(参考电压-1/n电压量程，参考电压+1/n电压量程)，n为正整数。3.根据权利要求1所述的用于半导体器件瞬态热测试的电压采集方法，其特征在于，还包括：根据所述瞬态热测试的条件，对应改变所述采集模块的采样率。4.根据权利要求1所述的用于半导体器件瞬态热测试的电压采集方法，其特征在于，还包括：根据所述参考电压值控制数模转换器生成参考电压信号并传输至差分比例运算电路，以供所述差分比例运算电路将所述半导体器件的电压信号与所述参考电压信号做差，做差后的电压信号经可编程增益放大器放大后传输至所述采集模块。5.根据权利要求4所述的用于半导体器件瞬态热测试的电压采集方法，其特征在于，还包括：滤波模块过滤所述电压信号中的高频成分，经所述可编程增益放大器放大...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨连乔，简毛亮，张弛，吴马佳奇，张建华，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。