宇航级vmos管功能性完好的测试方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及航天测量技术领域，具体涉及宇航级VM0S管功能性完好的测试方法， 尤其是印制板上或裸片宇航级VM0S管功能性完好的测试方法。
【背景技术】
[0002] 目前VM0S管在航天领域被广泛应用，其产品制造过程复杂，从插件装焊、整机装 联、包装运输直至产品应用，都在静电的威胁之下。在整个电子产品生产过程中，每一个阶 段中的每一个小步骤，静电敏感元件都可能遭受静电的影响或受到破坏。
[0003] VM0S管的输入阻抗很高而栅极和源极间的电容非常小。以P型VM0S管IRHN9150SCS (2N7422U)为例，其Ciss = 1100PF，极易受外界电磁场或静电感应而带电，极少的电荷就可 在极间电容上形成相当高的电压U = Q/Ciss，使VM0S管G-S失效。根据人体静电放电模型:人 体静电电压一般在几千伏到几万伏，令Vb = 2000V，人体等效电容Cb-般为100~250PF，令Cb =1 0 0 P F，则人体所带电荷Q b = C b V b = 2 X 1 0- 7 C，极间电容上形成的电压 1?2?/ （VGS为VM0S管的栅源耐压），使VM0S管的G-S失效。
[0004] 因此，VM0S管的使用也给航天电子产品的制造带来了一个全新的课题，即如何有 效的防止制造过程中VM0S管的静电击穿，对其功能性完好做出判断，从而克服后续才发现 问题增加制造成本的弊端。
【发明内容】
[0005] 针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种宇航级VM0S管功能性完好的测 试方法。
[0006] 根据本发明提供的一种宇航级VM0S管功能性完好的测试方法，测试设备采用 MF500型指针式万用表，具体地，用调至RX1K档位的MF500型指针式万用表欧姆档，测量 VM0S管的源极和漏极之间、栅极和源极之间、栅极和漏极之间的电阻值;MF500型指针式万 用表采用内部1.5V电池供电，该电池电压值低于VM0S管的阈值电压VGS(th)。
[0007] 优选地，测试条件包括：
[0008] -整个测试在防静电工作区内进行；
[0009] -整个测试在离子风状态下进行；
[0010] -VM0S的阻抗特性参数的测量必须在环境温度20 ±5°C、环境湿度30-75 %的条件 下进行；
[0011]-防静电腕带接地系统电阻的大小取1ΜΩ~10ΜΩ ;
[0012]-防静电工作区接地电阻小于4Ω。
[0013]优选地，测试人员要求包括：
[0014] -测试前，测试人员穿戴防静电工作衣、防静电工作鞋、防静电工作帽，并戴好防静 电月Μ带和防静电手套；
[0015] -测试人员在进入防静电工作区测试前将人体静电释放，触摸静电释放棒直到静 电释放完毕。
[0016] 优选地，测试技术要求包括：
[0017] -用MF500型指针式万用表的表笔将VM0S管的源极S、漏极D、栅极G这三个电极同时 短路，使栅极的电荷释放；
[0018] -每次测量完毕，将栅极与源极间短路，以释放极间电荷。
[0019] 优选地，测试方法为采用MF500型指针式万用表测量VM0S管的源极和漏极之间、栅 极和源极之间、栅极和漏极之间的电阻值，若这些电阻值与要求值相符，则认为VM0S管功能 完好，否则，则认为VM0S管功能不完好。
[0020] 优选地，所述测试方法，包括如下步骤：
[0021] 测试阻抗参数前，将MF500型指针式万用表的红表笔和黑表笔短接一次，测量栅极 与漏极间阻值Rcd的值，先将红表笔连接至漏极，然后将黑表笔连接至栅极进行测量，记录 Rcd的值，Rgd测量完毕，先将黑表笔从栅极移开，再将红表笔从漏极移开；
[0022] 将红表笔与黑表笔短接一次，继续测量漏极与栅极间阻值RDC的值，先将黑表笔连 接至漏极，然后将红表笔连接至栅极进行测量，记录Rdg的值，Rdg测量完毕，先将红表笔从栅 极移开，再将黑表笔从漏极移开；
[0023]将红表笔与黑表笔短接一次，继续测量Rgs的值，先将万用表红表笔连接至源极，然 后将黑表笔连接至栅极进行测量，记录Res的阻值，Res测量完毕，先将黑表笔从栅极移开，再 将红表笔从源极移开；
[0024]将红表笔与黑表笔短接一次，继续测量源极与栅极间阻值RSC的值，先将黑表笔连 接至源极，然后将红表笔连接至栅极进行测量，记录Rsc的值，Rsc测量完毕，先将红表笔从栅 极移开，再将黑表笔从源极移开；
[0025]将红表笔与黑表笔短接一次，继续测量漏极与源极间阻值Rds的值，先将红表笔连 接至源极，然后将黑表笔连接至漏极进行测量，记录Rds的值；
[0026]将红表笔与黑表笔短接一次，继续测量源极与漏极间阻值Rsd的值，先将红表笔连 接至漏极，然后将黑表笔连接至源极进行测量，记录RSD的值。
[0027] 优选地，裸片测试时，N型沟道VM0S管需满足如、1^、1^、1^、1^阻抗^，1^几千欧 至十几千欧;裸片测试时，P型沟道VM0S管需满足1^)、1^、1^、1^、1^阻抗 00，1^5几千欧至十 几千欧。
[0028] 与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
[0029] 1、本发明能够在带VM0S管的航天电子产品制造全过程中有效隔离故障点，确保印 制电路板上VM0S管功能完好，提高航天产品的可靠性，克服上电调试阶段才发现问题，增加 制造成本的弊端。
[0030] 2、VM0S管的输入阻抗很高而栅源极间的电容非常小，易受外界电磁场或静电感应 带电，带VM0S管航天电子产品制造过程中，每一个阶段中的每一个小步骤，VM0S管都可能遭 受静电的影响而受到破坏，因此本发明中VM0S管的功能性测试对于有效隔离故障点具有重 要的意义。
[0031] 3、本发明已通过试验验证，采用该方法可以准确找出问题VM0S管，且不会对VM0S 管造成损伤。目前，该技术已应用于航天领域带VM0S电子产品的测试，具有很高实用性、经 济性。
【附图说明】
[0032]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、 目的和优点将会变得更明显：
[0033]图1为本发明的方法流程示意图。
【具体实施方式】
[0034]下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术 人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术 人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明 的保护范围。
[0035]本发明公开了一种宇航级VM0S管功能性完好的测试方法，规定了 VM0S功能性测试 设备、测试条件、测试人员要求、测试技术要求、测试项目和测试方法，测试检验要求、记录 表格等，可对宇航级VM0S管的极间阻抗进行测试并给出功能性好坏的结论。
[0036] 本发明在测试时采用MF500型万用表，选定万用表内部1.5V电池供电，该电压值低 于VM0S管的阈值电压VGS(th)，根据转移特性曲线可知VM0S管处于断开状态，不会对管子造 成损伤。
[0037] 具体地，目前许多型号卫星从研制初期，就将整星减重作为产品研制的重要任务。 从设计源头减轻重量将成为整星减重的有效手段之一，航天电子产品中采用VM0S管来代替 继电器成为一种趋势。
[0038] VM0S器件属于静电敏感器件，带VM0S管航天电子产品制造全过程复杂，环节众多， 且每一个环节中的每一个小步骤处理不当，VM0S管都可能遭受静电的影响或受到破坏。
[0039] VM0S管是航天电子产品的重要组成部分，器件开关频率高，作为开关管使用时，具 有优越的高速/高频特性，理论频率可达兆赫兹；同时导通电阻小，VM0S的导通电阻一般在0 ~5 Ω之间，作为开关管使用时，可有效降低电路设计的开关损耗值。VM0S管的输入阻抗很 高而栅极和源极间的电容非常小，同时具备一定抗辐照特性的宇航级VM0S管采购困难，且 采购周期长、价格昂贵，因此，必须在制造全过程中加强对VM0S管的防静电控制，并有效隔 离故障点。
[0040] 更为具体地，根据本发明提供的宇航级VM0S管功能性完好的测试方法，具体如下： [0041 ] 宇航级VM0S管测试设备为MF500型指针式万用表，选择Ω档，RX 1K档位，选定万用 表内部1.5V电池供电，该电压值低于VM0S管的阈值电压VGS (th)。
[0042]宇航级VM0S管测试条件包括：
[0043] -整个测试必须在防静电工作区内进行；
[0044] -整个测试在离子风状态下进行；
[0045] -用于测试的工作台，台面应干净、整洁，与测试无关的物品都应撤离现场；
[0046] -VM0S的阻抗特性参数的测量必须在环境温度20 ±5°C、环境湿度30-75 %的条件 下进行；
[0047]-防静电腕带接地系统电阻的大小应考虑人身安全，一般取1ΜΩ~10ΜΩ ;
[0048]-防静电工作区接地电阻小于4Ω。
[0049] 宇航级VM0S管测试人员要求包括：
[0050] -进行VM0S管的测试人员，必须通过静电放电防护操作的知识训练、能力的测验和 鉴定，未经训练的人员不允许上岗测试；
[0051 ]-测试前必须穿戴防静电工作衣、防静电工作鞋、防静电工作帽，并戴好防静电腕 带和防静电手套(指套）；
[0052]-测试人员在进入防静电工作区测试前必须将人体静电释放，触摸静电释放棒直 到指示灯变绿时，表示静电释放完毕。
[0053]宇航级VM0S管测试技术要求包括：
[0054] -VM0S管的输入阻抗很高而栅极和源极间的电容非常小，G-S级间静电极为敏感， 检测前，首先用表笔将三个电极同时短路，使其G极的电荷释放；
[0055] -每次测量完毕，应当G-S极间短路一下，这是因为G-S结电容上会充有少量电荷， 建立起VGS电压，造成在进行测量时表针可能不动，只有将G-S极间电荷短路放掉才行。
[0056] 宇航级VM0S管测试项目包括:测量VM0S管的源极和漏极之间、栅极和源极之间、栅 极和漏极之间的电阻值，分别记为Rgd、Rdg、Rgs、Rsg、Rds、Rsd。
[0057] 宇航级VMOS管测试方法包括：
[0058] S61采用MF500型指针式万用表欧姆档(RX1K档位)测阻法来判断，用万用表测量 VM0S管的源极和漏极、栅极和源极、栅极和漏极两两之间的电阻值，看其是否与要求值相 符，去判别VM0S管功能是否完好；
[0059] S62测试VM0S管栅极与其他任意极之间的阻抗时，先将万用表对应表笔连接至源 级或漏极，再将另一支表笔连接至栅极进行测量;对应阻抗测试完毕，先移开栅极的测量表 笔，再移开源级或漏极表笔；
[0060] S63裸片VM0S管测试步骤：
[0061] S631测试人员穿戴防静电工作衣、防静电工作鞋、防静电工作帽，触摸静电释放棒 直到指示灯变绿时，静电释放完毕；
[0062] S632按照测试要求完成测试前相关检查