[发明专利]抗静电保护测试系统电路

说明书

技术领域

本发明涉及ESD静电放电测试领域，尤其涉及静电放电保护电路的测试。

背景技术

TLP是利用一段短脉冲方波模拟人体静电放电模式能量去轰击集成电路系统或器件，从而测试内置静电放电保护集成电路或器件的I-V特性的分析工具。利用TLP测试方法对ESD保护电路的测试，我们可以抽取出保护电路的动作参数，精确地得出器件的击穿电压和电流，从而看到保护电路的特性，器件击穿前的I-V曲线为设计人员提供了可供研究参考分析的数据。最终实现高效率的设计变更，缩短开发周期，从而极大地节约了成本。自从TLP作为静电放电的标准以来，TLP测试法逐渐取代了HBM，CDM这些破坏性测试，成为静电放电领域中易于接受的一种测试方式。VF-TLP测试系统用来模拟CDM静电放电模式，从而获得更快时间的脉冲方波，也称极快速TLP测试。

我们通过TLP（TransmissionLinePulse）传输线脉冲测试系统的开发，利用短脉冲方波模拟真实的静电放电模式，来实现定量地进行ESD保护电路的性能特性评价的目标。

图1为现有传输线脉冲测试系统的一种结构示意图，其中该电路在传输线末端连接肖特基二极管，用以吸取负波脉冲，能够测试阻抗小于传输线特性阻抗的组件特性。

该图所示的结构虽然能够测试阻抗小于传输线脉冲测试系统阻抗的器件，但其仅适用于对放电脉冲电压较低的环境中，对于在高压放电脉冲，或者大阻抗器件的测试环境，该图所示结构所提供的测试结果远远不能满足要求，因此亟需提高该结构承受高脉冲放电压能力和大阻抗器件测试。

发明内容

本发明提供了测试静电放电保护电路电压电流特性曲线的传输线脉冲测试系统，以提高测试结果的精确性。

本发明提供的双线缆传输线脉冲测试系统，包括双线缆传输线脉冲发生结构，此外还包括用于为传输线充电的高压直流电源充电模块，用于匹配系统阻抗的衰减器结构，以及实现波形边沿整形的巴塞尔滤波器结构。

一种双线缆传输线脉冲发生系统，包括双线缆传输线脉冲发生结构，其特征在于，还包括用于为传输线充电的高压直流电源充电模块，用于匹配系统阻抗的衰减器结构，以及实现波形边沿整形的巴塞尔滤波器结构。

可选的，所述双线缆传输线模块由两段等长度，等材质的射频同轴电缆并联构成，连接至所述高压直流电源充电模块，用于存储一定量的静电能量并通过继电器的快速闭合释放瞬时的方波脉冲。

可选的，所述继电器由5V脉冲控制的湿簧水银继电器构成，并密封于屏蔽盒中。

可选的，所述衰减器结构由π形异阻式衰减器构成，用于过渡双缆测试系统阻抗的变化，以及完美地消减反射波形。

可选的，，所述π形异阻式衰减器由无源电阻串并联构成，并密封于屏蔽盒中。

可选的，，所述滤波器结构由三元巴塞尔滤波器构成，连接在衰减器的后边，用于产生上升时间为2～10ns静电脉冲。

可选的，所述滤波器由串臂电感和并臂电容构成，并密封于屏蔽盒中。

可选的，所述传输线脉冲测试系统还包括漏电流测试部分，所述漏电流测试部分由皮安表和电压源构成。

本发明实施例提供的传输线脉冲测试系统，TLP测试系统是利用一段短脉冲波测试内置静电放电保护集成电路的I-V特性的工具。它的基本原理是通过射频双缆传输线充放电过程，产生瞬时的矩形波脉冲用以模拟人体模式的静电放电现象冲击ESD保护电路，从而评价保护电路所能承受的抗ESD能力。

附图说明

图1为现有传输线脉冲发生系统示意图；

图2为本发明优选传输线脉冲发生电系统结构示意图。

具体实施方式

在现有TLP传输线脉冲测试系统中，由于阻抗不匹配引起的反射波，对测试结果带来很大的影响，造成数据结果的偏差。在传输线终端加上肖特基二极管，只能用以削弱负向的反射波形，这对阻抗大于传输线特性阻抗的被测器件产生的正向反射波是不起作用的。并且当冲电电压不断增大，大于肖特基二极管的反向击穿电压时，将导致系统失效，形成连续的反射波形，很难得到准确的测试结果。因此它的性能参数和准确性是难以满足用户要求的。

本发明人提出可以设计终端开路的双线缆的传输线脉冲放电，用以提高测试脉冲放电能量，并设计异阻式衰减器使得系统得到阻抗匹配。这种方法可以很好地抑制反射波，使同轴线的终端阻抗匹配。