KR20020022223A - 고전원 장치에 대한 검사 시스템 - Google Patents

고전원 장치에 대한 검사 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 고전원 장치에 대한 검사 시스템에 관한 것이다.
본 발명은 다수의 IGBT가 장착되어 있는 IGBT 모듈: 상기 IGBT 모듈의 각 IGBT의 게이트, 드레인, 소스와 연결되는 3개의 단자와, 테스트 하지 않는 핀이 연결되는 공통 단자로 이루어진 4개의 단자가 매트릭스 구조를 형성된 매트릭스부; 상기 매트릭스부의 게이트, 드레인, 소스 단자와 연결되어 각 단자에 발생하는 전압, 전류를 측정하고 이를 파형으로 나타내는 파형 출력부; 상기 파형 출력부에 의해 측정된 각 IGBT의 출력 파형의 정보를 입력받아 자체 설정된 검사치와 비교하고, 비교에 따른 양/불에 대한 결과치를 나타내며, 상기 매트릭스부와 파형 출력부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하여, 기존 시스템에서 제공되던 DC, AC적인 테스트값을 보증하면서 테스트값에 따른 파형을 분석할 수 있는 자료를 제공하는 효과가 있다.

Description

고전원 장치에 대한 검사 시스템{SYSTEM FOR TESTING A HIGH POWER DEVICE}
본 발명은 테스트 시스템에 관한 것으로, 보다 상세히는, 고전압 장치의 출력 파형을 분석하기 위한 테스트 장치에 관한 것이다.
일반적으로 고 전압, 고 전력을 요구하는 제품군을 테스트하는 기존의 테스트 시스템은 제품의 신뢰도를 확보하기 위하여 고 전압, 고 전위를 발생시키는 소스(source)와 이를 측정하는 장치로 구성되어 테스트시 A 지점에서 B 지점 값만으로 그 제품에 대한 신뢰성을 보증하였다.
위와 같은 방식에 의해 생산된 제품이 상품의 스위칭 타임을 요하는 소자로 사용될 경우, A 지점에서 B 지점간의 값만으로 그 제품에 대한 신뢰성을 보증한 관계로 실질적 동작시 A-B 지점간의 파형 괴도 불량(턴 온 타임, 라이징 타임, 턴 오프 타임)에 의해 상품이 손상받는 문제점이 있으며, 이로 인해 사용한 장치에 대해 구매자가 불만을 표시할 가능성이 있다.
본 발명은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 검증된 장치에서 제공되던 DC, AC적인 테스트값을 보증하면서 테스트값에 대한 파형 분석 자료를 제공할 수 있는 시스템을 제공하는데 있다.
도1은 본 발명의 실시예에 따른 고전원 장치에 대한 검사 시스템의 블록 구성도이다.
도2는 본 발명의 실시예에 따른 고전원 장치에 대한 검사 시스템이 원 보드로 구성됨을 보여주는 블록도이다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 고전원 장치에 대한 검사 시스템은,
다수의 IGBT가 장착되어 있는 IGBT 모듈:
상기 IGBT 모듈의 각 IGBT의 게이트, 드레인, 소스와 연결되는 3개의 단자와, 테스트 하지 않는 핀이 연결되는 공통 단자로 이루어진 4개의 단자가 매트릭스 구조를 형성된 매트릭스부;
상기 매트릭스부의 게이트, 드레인, 소스 단자와 연결되어 각 단자에 발생하는 전압, 전류를 측정하고 이를 파형으로 나타내는 파형 출력부;
상기 파형 출력부에 의해 측정된 각 IGBT의 출력 파형의 정보를 입력받아 자체 설정된 검사치와 비교하고, 비교에 따른 양/불에 대한 결과치를 나타내며, 상기 매트릭스부와 파형 출력부의 동작을 제어하는 제어부를 포함한다.
이하, 첨부한 도면을 참조로 본 발명의 실시예에 따른 고전원 장치에 대한 검사 시스템을 설명한다.
도1은 본 발명의 실시예에 따른 고전원 장치에 대한 검사 시스템의 블록 구성도이다.
도1에 도시되어 있듯이, 본 발명의 실시예에 따른 고전원 장치에 대한 검사 시스템은, 제어부(10), 인터페이스부(20), 매트릭스부(30), 파형 출력부(40), IGBT 모듈(50)로 이루어진다.
제어부(10)는 팬티엄(pentium) PC, LCD(liquid crystal display) 모니터, 플로피 디스크(floppy disk)와 키보드(keyboard)로 구성되어 있으며, 매트릭스부(30)와 파형 출력부(40), 인터페이스부(20)를 제어한다. 그리고, 제어부(10)는 파형 출력부(40)로부터 테스트 결과에 대한 정보를 입력받아 설계자에 의해 프로그래밍된 값과 비교하여 테스트 장치에 대한 양불을 판정한다.
인터페이스부(20)는 도시하지 않은 조정기(handler)(IGBT 모듈의 동작을 제어하기 위한 장치)와 인터페시싱(interfacing)하면서 테스트 시작, 정지 및 테스트 결과에 대한 빈(bin) 분류(sorting)를 하는 역할을 한다.
매트릭스부(30)는 파형 출력부(40)의 입력단과 IGBT 모듈(50)의 테스트 핀을 연결시켜 주는 동작을 수행하며, 구성은 IGBT 모듈(50)의 최대 테스트 핀을 측정하기 위하여 4*13(4단자 입력, 13 라인 분기)의 보드로 구성되어 있다. 4단자의 구성은 고 전원 제품군의 테스트에 사용하는 게이트(gate), 드레인(drain), 소스(source)로 구성되며, 테스트하지 않는 핀이 연결되는 공통(common) 단자가 추가된 형태로 구성된다.
파형 출력부(40)는 제어부(10)의 GPIB 방식에 의해 제어되며, 테스트에 대한신뢰성을 확보하기 위해 테스트값 및 테스트 파형에 대한 정보를 제어부(10)에 제공한다.
여기서, 본원 발명의 IGBT 모듈를 포함하는 일반적인 IGBT 모듈은 2칩(chip) 내지 7칩(chip) 내장형의 복합 모듈로 구성되어 있다.
그러므로, 종래에는 내장한 칩의 수에 따라 서로 다른 테스트 장비가 필요로 하였다. 그러나, 본원 발명은 도2에 도시되어 있듯이, IGBT 모듈(50)에 내장된 칩의 개수에 상관없이 IGBT 모듈(50)에 내장된 모든 IGBT를 측정할 수 있도록 하는 원 보드(one board)의 매트릭스부(30)를 채용하므로써 종래의 문제점을 해결한다.
즉, 매트릭스부(30)는 IGBT의 게이트, 소스와 드레인 또는, 베이스(G), 이미터(E), 컬렉터(C)와 연결되는 3개의 입력 단자와 IGBT 모듈(50)의 출력 핀중 사용하지 않는 핀과 연결되는 공통 단자가 4*13의 매트릭스 형태로 배열되어 있다.
따라서, 본원 발명은 IBGT 모듈의 종류에 상관없이 IGBT를 검사할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 고전원 장치에 대한 검사 시스템의 동작은 다음과 같다.
우선, 검사자는 제어부(10)를 조작하여 테스트하고자 하는 IGBT 모듈(50)의 각 IGBT의 드레인(컬렉터), 소스(이미터), 게이트(베이스)를 매트릭스부(30)의 각 입력단자(E, C, G)에 연결시키고, IGBT 모듈(50)의 출력 단자중에서 사용되지 않는 단자는 매트릭스부(30)의 공통 단자(C)에 연결시킨다.
제어부(10)는 추후에 매트릭스부(30)와 IGBT 모듈(50)간의 연결을 온/오프시키게 된다.
모든 장치에 전원을 인가한 상태에서, 조정기를 통해 IGBT 모듈(50)의 드레인에 일정 전원을 인가하고, 각 IGBT의 게이트로 바이어스 전압을 점차적으로 증가시켜 인가한다.
그러면, IGBT 모듈(50)의 각 IGBT는 바이어스 전압에 의해 턴 온되고, 그에 따라 드레인에 형성된 전원은 소스측을 통해 접지단측으로 흐르게 된다.
이렇게 각 IGBT가 턴 온하게 되면, IGBT의 게이트, 소스와 드레인에 흐르는 전류가 매트릭스부(30)를 통해 파형 출력부(40)에 인가되고, 파형 출력부(40)는 인가되는 각 IGBT의 게이트, 소스와 드레인에 인가된 전류에 대한 DC, AC적 파형 및 전압에 대한 DC, AC적인 파형을 발생시킨다.
그리고, 파형 출력부(40)는 발생한 전압/전류에 대한 파형 정보를 제어부(10)로 출력한다.
그러면, 제어부(10)는 파형 출력부(40)로부터 입력되는 전압/전류 파형 정보를 분석하여 분석 자료를 출력하고, 기 프로그래밍된 값과 파형 출력부(40)로부터 입력되는 정보를 비교하여 각 IGBT 제품이 합격인지 불합격인지를 판정한다.
따라서, 검사자는 파형 출력부(40)를 통해 테스트 제품에 대한 전압/전류 파형을 확인할 수 있고, 제어부(10)를 통해 결과를 알 수 있게 된다.
여기서, 검사자는 데이터로그 파일(datalog-file)과 요약(summary)을 발생하고자 할 때는 테스트 진행전에 제어부(10)를 조작하여 데이터로그, 랏(lot) 네임(name)을 설정하고, 테스트 진행후에 파일 저장 과정을 통해 그 결과를 알 수 있게 된다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명은 기존 시스템에서 제공되던 DC, AC적인 테스트값을 보증하면서 테스트값에 따른 파형을 분석할 수 있는 자료를 제공하는 효과가 있다.

Claims (2)

  1. 다수의 IGBT가 장착되어 있는 IGBT 모듈:
    상기 IGBT 모듈의 각 IGBT의 게이트, 드레인, 소스와 연결되는 3개의 단자와, 테스트 하지 않는 핀이 연결되는 공통 단자로 이루어진 4개의 단자가 매트릭스 구조를 형성된 매트릭스부;
    상기 매트릭스부의 게이트, 드레인, 소스 단자와 연결되어 각 단자에 발생하는 전압, 전류를 측정하고 이를 파형으로 나타내는 파형 출력부;
    상기 파형 출력부에 의해 측정된 각 IGBT의 출력 파형의 정보를 입력받아 자체 설정된 검사치와 비교하고, 비교에 따른 양/불에 대한 결과치를 나타내며, 상기 매트릭스부와 파형 출력부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 고전원 장치에 대한 검사 시스템.
  2. 제1항에서,
    상기 제어부는,
    상기 매트릭스부와 IGBT 모듈의 각 IGBT와의 연결을 제어하는 것을 특징으로 하는 고전원 장치에 대한 검사 시스템.
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