一种用于PCB设计的高温反偏试验系统的制作方法

本发明涉及高温反偏试验，具体为一种用于pcb设计的高温反偏试验系统。

背景技术：

1、在pcb的设计过程中，设计师通常需要考虑到pcb上器件的可靠性和稳定性，验证器件在高温条件下反向偏置时的写电流，高温反偏试验是分立器件可靠性最重要的一个试验项目，也就是高温时连续供给某一规格反向电压并长期运行时要求被测样品反向漏电流能够稳定于范围值，模拟器件在长期运行条件下的耐受能力从而推断器件在实际使用时的寿命及应力大小。

2、现有的高温反偏试验系统存在的缺陷是：

3、申请文件cn111913089a提出了一种igbt高温反偏测试系统，该申请文件的系统，更换器件简便快捷，每个工位可以单独进行测试开关，工位保护后不影响其他正常工位测试，但是该系统不便于工作人员远端查看实时的试验数据；

4、专利文件cn108646128b公开了一种桥堆高温反偏老化系统，该专利文件的高温反偏老化系统能够对桥堆的4个pn结同时提供反偏电压，使桥堆的4个pn结同时产生反偏漏电流，提高了老化时间但是该系统只能获取实时的实验数据，无法自动生成漏电流的时间关系曲线图像，不便于工作人员对试验样品的电性能进行分析；

5、申请文件kr1020080113987a提出了一种用于半导体器件缺陷实时监测的高温反偏测试仪，该申请文件的测试过程通过定期测量流经半导体器件的漏电流量来实时确定半导体器件是否有缺陷，但是该专利文件无法在高温试验设备出现异常时及时提醒工作人员；

6、专利文件cn111856229b公开了一种压接式绝缘栅双极型晶体管高温反偏试验方法，该专利文件的试验方法考虑了按照国际标准中规定的晶体管参数检测方法和耐受试验失效标准，诊断该器件是否失效，但是该专利文件在试验过程中没有考虑到试验样品内部可能被可动离子污染，试验样品内部的可动离子影响漏电流大小，导致试验结果不准确的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种用于pcb设计的高温反偏试验系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于pcb设计的高温反偏试验系统，包括试验模块、数据采集模块、数据分析处理模块、控制处理模块和执行模块，所述试验模块用于为试验样品提供高温和反向偏压的试验条件，所述数据采集模块与试验样品电性连接，且数据采集模块用于实时采集试验相关参数，所述数据分析处理模块用于对数据采集模块收集到的数据进行分析和处理，所述控制处理模块根据数据分析处理模块的结果向执行模块发出控制指令，所述执行模块用于接收控制处理模块发送的控制指令，并根据控制指令执行动作；

3、所述控制处理模块包括中央处理器、存储器，所述中央处理器用于结合数据采集模块和数据处理分析模块的信息发出控制指令，控制执行模块执行不同的操作，所述存储器用于存储高温反偏试验过程中数据采集模块采集到的数据信息和数据处理分析模块的输出结果；

4、所述执行模块包括数据通信单元、电路保护单元、故障预警单元和烘干复测模块，所述数据通信单元用于将数据采集模块采集到的数据和数据分析处理模块的结果发送至移动终端平台，所述电路保护单元用于避免在测试试验样品的过程中因电压尖峰导致的设备损坏，所述故障预警单元用于向移动终端发送试验过程中试验设备异常运行数据的预警弹窗，所述烘干复测模块用于将试验样品烘烤之后再次进行试验。

5、优选的，试验模块包括高温试验箱设备，高温试验箱设备包括温度调节单元和反向偏压施加单元，温度调节模块用于调节高温试验箱设备内的温度，反向偏压施加模块用于为试验样品提供反向偏压，反向偏压施加模块在反向偏置条件下逐级增加试验样品两端的电压。

6、优选的，数据采集模块包括采集试验环境数据和测试电路数据，试验环境数据包括高温试验箱设备的内部温度，电路数据包括通过试验样品的反向偏置电压大小和通过试验样品的实时漏电流大小。

7、优选的，数据分析处理模块包括图像生成单元和数据分析单元，图像生成单元用于自动生成测试电路参数时间相关曲线图像，数据分析单元用于对数据采集模块采集的试验环境数据和测试电路数据与图像生成单元生成的图像进行分析。

8、优选的，图像生成单元获取数据采集模块采集到的通过试验样品的实时漏电流大小，将实时漏电流大小的数据自动录入origin软件，origin软件根据录入的漏电流数据自动生成漏电流参数随时间变化的相关性曲线图像。

9、优选的，数据分析单元包括试验环境分析子单元，电路保护分析子单元和试验样品分析子单元；

10、试验环境分析子单元：将数据采集模块收集到的实时高温试验箱设备的内部温度和设定温度进行比较，分析高温试验箱设备的实时温度数据的波动变化，判断是否存在异常；

11、电路保护分析子单元：判断数据采集模块采集的通过试验样品的电压大小是否超过设定的上限值；

12、试验样品分析子单元：根据图像生成单元的图像判断试验样品长时间工作后漏电流是否稳定在规定范围内，并以此判定试验样品是否符合标准。

13、优选的，中央处理器用于接收数据分析处理模块的输出结果，并根据数据分析处理模块的输出结果判断是否执行下一步动作，并且控制执行模块执行指令；

14、当试验环境分析子单元的分析结果为异常，则中央处理器向执行模块发出故障预警指令；

15、当电路保护分析子单元的分析结果为测量参数数值超过设定上限值，则中央处理器向执行模块发出关断指令，并且向烘干复测单元发出复测指令；

16、当中央处理器接收到数据采集模块采集到的电路数据和图像生成单元生成的图像时，中央处理器向数据通信单元发出通信指令；

17、当中央处理器接收到试验样品分析子单元的评定结果时，中央处理器向数据通信单元发出通信指令。

18、优选的，数据通信单元根据中央处理器发出的通信指令与移动终端进行连接，数据通信单元采用无线通信网络技术，无线通信网络技术用于使高温试验箱设备和移动终端建立通信连接，无线通信网络技术将数据采集模块采集到的电路数据和图像生成单元生成的图像传输至移动终端平台，并且持续发送和更新数据。

19、优选的，电路保护单元包括高压断路器，电路保护单元根据中央处理器发出的关断指令向高压断路器输出关断信号，高压断路器用于将测试样品所在的测试支路切断，使测试试验停止，故障预警单元根据中央处理器发出的故障预警指令向移动终端发出预警弹窗，预警弹窗用于提醒相关工作人员试验设备出现故障，预警弹窗通过无线网络传输至移动终端。

20、优选的，烘干复测单元收到中央处理器传输的复测指令后，将试验样品进行高温烘烤后再次送入高温试验箱设备进行测试。

21、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

22、1、本发明通过数据采集模块、数据分析处理模块和执行模块中的数据通信单元，数据采集模块实时采集高温反偏试验过程中试验样品的电路参数，数据通信单元将数据采集模块实时采集的电路数据和图像生成单元生成的图像通过无线通信网络传输至移动终端平台上，便于工作人员实时远端打开移动终端平台，查看试验过程的实时更新数据信息，从而提高工作人员查看试验数据的即时性和便捷性。

23、2、本发明通过数据分析处理模块的图像生成单元，无需工作人员手动记录试验数据，自动生成通过试验样品的漏电流随时间变化的曲线图，自动生成的图像便于工作人员评估该测试样品在不同时间点的电性能变化，同时帮助工作人员更加直观的了解和分析该试验样品的质量和制造工艺的稳定性。

24、3、本发明通过数据分析模块中的试验环境分析子单元、中央处理器和执行模块中的故障预警单元，当试验环境分析子单元将高温试验箱设备的实时温度数据和设定温度进行比对，当检测的温度数值和设定温度差异较大时，中央控制器向故障预警单元发出故障预警指令，故障预警单元向移动终端发送预警弹窗，从而能够及时提醒工作人员试验设备出现故障。

25、4、本发明通过数据分析处理模块的电路保护分析单元和烘干复测单元，对试验过程中漏电流持续增大的试验样品进行高温烘烤之后再次送入高温试验箱设备，对试验样品进行再次测试，避免因试验样品内部存在可动离子，可动离子在反向电压的作用下导致通过试验样品的漏电流持续增大造成试验结果不准确的情况。