[发明专利]新型自动化热电效应测试系统及方法

权利要求书

1.新型自动化热电效应测试系统，其特征在于包括：

集成多种信号发生模块，包括传输线脉冲发生装置、长脉冲发生装置(41)和AC信号发生装置(42)；

集成多种热电效应检测模块，包括温度控制与监测装置(91)、IV检测装置(92)、CV检测装置(93)、红外成像装置(94)；

适应多种元器件热电效应的测试系统与自动化测试方法。

2.根据权利要求1所述的新型自动化热电效应测试系统，其特征在于：所述传输线脉冲发生装置包括电源(10)，网络终端(20)，若干充电传输线，若干开关装置，脉冲传播传输线(60)和IV探头及示波器(70)。

3.根据权利要求1所述的新型自动化热电效应测试系统，其特征在于：所述传输线脉冲发生装置产生脉冲脉冲宽度与脉冲间隔灵活可调脉冲信号和AC信号，其组成包括电源(10)，网络终端(20)，若干充电传输线，与充电传输线数量相同的若干开关装置A、分别与长脉冲发生装置(41)和AC信号发生装置(42)相连的开关装置B(54)、开关装置C(55)，脉冲传播传输线(60)和IV探头及示波器(70)；开关装置由微处理器(80)控制其导通关断状态，或组成开关矩阵(50)由微处理器(80)控制其导通关断状态；IV探头及示波器(70)用于校验脉冲传播传输线(60)上的脉冲波形、脉冲宽度、脉冲间隔是否符合要求，与测试需求相一致；

传输线脉冲发生装置所产生脉冲间隔由开关装置A在微处理器(80)的控制下决定；

传输线脉冲发生装置所产生脉冲宽度包括多组充电传输线，开关装置A，脉冲传播传输线(60)，网络终端(20)和电源(10)；充电传输线具有相同的阻抗但是长度不同，能分别产生不同脉冲宽度的方形脉冲；网络终端(20)用于抑制反射回来的负向脉冲，其阻抗值与充电传输线相匹配；在脉冲传播传输线(60)中冲击脉冲由充电传输线向待测器件(100)方向传播；

脉冲发生器(41)产生微秒级以上的脉冲，脉冲宽度与脉冲间隔由脉冲发生器(41)在微处理器(80)控制下设置并生成相应脉冲信号；

脉冲发生器(42)产生AC信号，AC信号的所有参数在微处理器(80)控制下设置并生成相应AC信号。

4.根据权利要求1所述的新型自动化热电效应测试系统，其特征在于：

集成多种热电效应检测模块，包括温度控制与监测装置(91)、IV检测装置(92)、CV检测装置(93)、红外成像装置(94)；

温度控制与监测装置(91)，包括分立或者集成的温度控制装置与温度检测装置；温度控制装置用于改变元器件的环境温度，温度检测装置用于检测元器件的环境温度，满足热电效应测试时控制与检测温度需求；

IV检测装置(92)用于检测电流与电压，在精度上满足待测器件(100)的实际需求；IV检测装置(92)与温度控制与监测装置(91)在微处理器的集中控制下可以检测待测器件(100)的内部温度；

CV检测装置(93)用于检测电容与电压，在精度上满足待测器件(100)的实际需求；CV检测装置(93)与温度控制与监测装置(91)在微处理器的集中控制下检测待测器件(100)的热电容；

红外成像装置(94)用于通过探测待测器件(100)的红外信息转化得到温度信息；红外成像装置(94)用于得到待测器件(100)整体的温度分布信息，满足研究待测器件(100)动态热电效应的需求。

5.根据权利要求1所述的新型自动化热电效应测试系统，其特征在于：

自动化测试系统包括微处理器(80)，所述多种信号发生模块，所述多种热电效应检测模块，开关装置A、开关装置B、开关装置C，和待测器件(100)；

多种信号发生模块用于产生脉冲脉冲宽度与脉冲间隔灵活可调的脉冲信号和AC信号；传输线脉冲系统产生脉冲宽度低至纳秒甚至数十皮秒量级的脉冲信号，脉冲发生器(41)与AC信号发生器(42)产生微秒级别以上脉冲信号和AC信号来满足测试需求；

多种热电效应检测模块能检测热电效应测试过程中待测器件(100)的包括温度、电流、电压、电容、动态温度分布的检测项目，并能控制待测器件(100)的环境温度；

开关装置A、开关装置B、开关装置C在微处理器(90)控制下用于自动化选择切换路径。

6.适应多种元器件热电效应的新型自动化热电效应测试方法，其特征在于：

由微处理器(80)集中控制；根据设定好的程序和测试情景需求，微处理器(90)控制开关装置A、开关装置B、开关装置C或则开关矩阵(50)，选择合适脉冲宽度和脉冲间隔生成相对应的脉冲信号或者AC信号；

在微处理器(90)控制下某个脉冲宽度、脉冲间隔、电压幅度一定的冲击脉冲向待测器件(100)方向传播并冲击待测器件(100)，产生的反射和入射波被IV探头及示波器(70)检测到并传入微处理器(90)进行分析计算与存储；

经过一个或者多个脉冲宽度、脉冲间隔、电压幅度一定的冲击脉冲冲击，在微处理器(90)控制下温度控制与监测装置(91)、IV检测装置(92)、CV检测装置(93)和红外成像装置(94)检测得到待测器件(100)的温度、电流、电容、热分布特征并传入微处理器(90)；

根据温度控制与监测装置(91)、IV检测装置(92)、CV检测装置(93)和红外成像装置(94)反馈回来的数据，微处理器(90)判断是否需要进行下一阶段的测试；如果需要，则微处理器(90)通过开关装置切换导通路径，改变冲击脉冲的脉冲电压幅度或脉冲宽度或脉冲间隔，重复对待测器件(100)进行测试，如果待测器件(100)损坏则需要更换；如果不需要，则停止测试。