PWM器件的量产测试方案.docx

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1、[PWM器件的量产测试方案]量产级方案　　摘要：本文介绍了主要的PWM器件分类，并在此基础上，重点介绍了基于STS8200平台的PWM器件量产多工位并行测试解决方案，以及并行测试中的注意事项。　　关键词：PWM器件；并行测试1引言脉宽调制PWM器件的特点是开关频率固定，通过改变脉冲宽度来调节占空比，从而控制输出电压或电流。基本工作原理就是在输入电压变化、内部参数变化、外接负载变化的情况下，控制电路通过被控制信号与基准信号的差值进行闭环控制，调节主电路开关器件的导通脉冲宽度，使得开关电源的输出电压或电流稳定在设定

2、值。　　随着PWM器件产量的逐渐提高及降低测试成本的需求，多工位测试已被广泛的认同及应用，四工位并行测试已普遍应用于生产中。本文将重点介绍适用于量产的PWM器件的多工位测试方案及PWM器件在量产测试中的注意事项。2PWM器件主要测试参数　　及测试注意事项由于PWM控制模式能量转换效率高的特点，PWM器件被广泛地应用于各种AC-DC、DC-DC电源管理类电路。其中AC-DCPWM器件外部回路需要接变压器，通过控制外部的MOS管的开关来实现PWM功能，输入为交流信号，DC-DCPWM器件则通过外围的LC整流电路以及

3、续流二极管实现DC电平的输出，自身有较强的带载能力。　　常见的DC-DCPWM芯片有升压型及降压型，图1是基于STS8200平台的DC-DC降压型PWM器件测试示意图，图2所示为DC-DC升压型PWM器件测试示意图。图3为AC-DC类PWM器件测试示意图。由于PWM器件通常都会有大电流参数测试，输入输出使用的是大电流源PVI，应采用四线开尔文接线。即输入源需要分FORCE/SENSE信号，接地也需要分AGND和DGS，以保证在大电流下输入电压和测试值的精度。　　PWM器件的关键测试参数有频率、占空比、开关时间、

4、反馈电压、输出电压、运放闭环参数、通态电阻等。　　对于频率及占空比，通常直接从器件的SW端进行测试，PWM器件的开关频率都很高，有几百kHz，甚至上MHz。PWM器件的开关时间通常在几十到几百ns，对于大多数器件，直接采用测试机提供的资源TMU进行测试即可。在生产测试中，测试机资源与机械手的金手指之间不可避免地存在一定长度的连接线，连接线上通常存在一定的分布电容。对于少数PWM器件，分布电容的存在可能会影响到时间参数的测量，此时可以在器件时间信号进入TMU之前增加一个Buffer进行缓冲，以便测试到真实的结果。

5、　　输出电压为闭环参数，测量经LC滤波后的输出电压。这个参数的测试要重点注意三个方面：开尔文连接、DUT布线、及高频干扰抑制。输出电压测试时通常都会加大电流，除测量用的VI源需要开尔文连接，对接地要求很高，DGS线必需通过机械手的金手指处与器件GND端短接，不能提前和AGND短接。由于PWM器件的开关频率都很高，有几百kHz，甚至上MHz，需要外围元器件、输入输出电容和LC滤波电路尽可能近地贴近器件管脚；通常被测器件频率越高，要求这些外围元件离器件引脚越近，同时DUT布线时高频信号的区域尽量用地线进行屏蔽，电流

6、地的布线要足够粗，以减小地线阻抗。如果外围元器件离芯片管脚过远或者布局不合理，对于工作频率较高的PWM器件，严重时会造成输出电压异常，从而导致测试良率下降。另外需要选择串联等效电阻小的电解或钽电容作为输入输出电容，以改善器件的负载特性。同时在输入端搭接一个小容值高频电容去除高频干扰，而且此电容尽可能离被测器件越近越好。　　对反馈电压，器件FB端是高阻端，内部连接到误差放大器的输入端与内部基准电压进行比较，因此测试V/I源必须是高阻和高精度。同时，PWM器件属于高频开关器件，实际生产中，可能会工作在高频开关状态，

7、此时需要根据器件特性与机械手金手指处引线长短，FB与GND间搭接高频小电容去除高频干扰，而且此电容尽可能离被测器件越近越好。　　对于PWM器件内部的运放参数，AVO，Ib，PSRR等参数，通常需要外围运放环路进行测试，以便获得更好的测试效果。　　由此可见，PWM器件的测试，除了对测试机精度性能有要求，对外围测试电路的制作，元器件的选择也有较高要求，PWM器件测试中常规的外围器件为输入输出电容、储能电感及续流二极管。　　1）输入输出电容　　输入电容的作用：能够抑止在输入端出现的大的瞬态电压，同时在内部开关管开关时

8、提供瞬态电流。　　输出电容的作用：与电感L组成LC整流电路，从而得到直流输出。　　输入输出电容的选择：具有较低的等效串联电阻的铝或钽电容。　　在此输入输出电容上再并联高频小电容对高频干扰进行抑制。　　2）储能电感　　电感的作用：与输出电容一起组成LC整流电路。在主开关断开时起到储能续流的作用，使输出电压稳定在恒定值。　　电感的选择：　　a）大小要适合，一般的范围为几μH到百μH级。