gan hemt器件焊接质量检测系统
技术领域
1.本实用新型涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种gan hemt器件焊接质量检测系统。
背景技术：2.随着5g移动通信技术的发展，基站系统对核心设备之一的射频功率放大器要求越来越高，gan作为第三代半导体材料具有宽禁带半导体特性、高饱和电子迁移率以及更高的击穿电压及热传导特性，这使得gan功放管能够承受更高的温度，具有更高的功率容量，效能与带宽上双双较上一代ldmos技术更具优势。
3.传统的ldmos是一种增强型fet，而当前射频氮化镓功率器件一般都是耗尽型hemt器件，其上电断电要按照严格的顺序，上电时需要先上栅极再上漏极，断电顺序相反，先断漏极再断栅极，否则造成管子烧毁，这与ldmos是完全不同的。
4.目前gan功放管主要是借鉴ldmos的设计生产经验，但是gan的常开特性是与传统的常关型ldmos功放芯片是完全不同的，其器件的导电沟道在未加栅压或栅压对地短路的情况下是完全打开的，即在无正常偏置电压(负压)的情况下，漏极是对地短路的，并且在此种情况下加漏压，功放管会烧毁损坏，因此要避免在这种情况下漏压的加载。而gan功放管在生产贴片过程中，难免出现栅极焊接对地短路或虚焊的现象，一旦出现这种情况，在生产测试中加漏压就会出现功放管烧毁，造成较大的经济损失，因此需要在上电初期就排查出焊接不良的单板。
技术实现要素：5.本实用新型提供一种gan hemt器件焊接质量检测系统，用以解决现有技术中在上电时gan功放管由于开路、短路问题而导致的不可逆损坏。
6.本实用新型提供一种gan hemt器件焊接质量检测系统，包括：mcu模块、按键模块、电源模块、信号处理模块以及探头；
7.所述按键模块的一端接地，所述按键模块的另一端与所述mcu模块的int0端口连接；
8.所述信号处理模块包括单刀双掷继电器、第一运算放大器、第二运算放大器、第一电阻以及第二电阻；
9.所述第一电阻和所述第二电阻串联连接，所述第一电阻与所述单刀双掷继电器的公共端连接，所述第二电阻与所述探头连接；
10.所述单刀双掷继电器的常闭端接地，所述单刀双掷继电器的控制端通过驱动与所述mcu模块的i/o端口连接；
11.所述第一运算放大器的第一输入端连接于所述第一电阻和所述第二电阻之间，所述第一运算放大器的第二输入端与所述第一运算放大器的输出端均连接于所述第二运算放大器的第一输入端，所述第二运算放大器的第二输入端与所述第二运算放大器的输出端
均连接于所述mcu模块的adc0端口；
12.所述单刀双掷继电器的常开端和所述第二运算放大器的第一输入端均与所述电源模块连接。
13.根据本实用新型提供的一种gan hemt器件焊接质量检测系统，所述gan hemt器件焊接质量检测系统还包括第三电阻，所述电源模块通过所述第三电阻与所述第二运算放大器的第一输入端连接。
14.根据本实用新型提供的一种gan hemt器件焊接质量检测系统，所述gan hemt器件焊接质量检测系统还包括第四电阻，所述第一运算放大器的第二输入端与所述第一运算放大器的输出端均通过所述第四电阻与所述第二运算放大器的第一输入端连接。
15.根据本实用新型提供的一种gan hemt器件焊接质量检测系统，所述gan hemt器件焊接质量检测系统还包括第五电阻，所述第二运算放大器的第二输入端通过所述第五电阻与所述mcu模块的adc0端口连接。
16.根据本实用新型提供的一种gan hemt器件焊接质量检测系统，所述gan hemt器件焊接质量检测系统还包括第六电阻，所述第二运算放大器的第二输入端通过所述第六电阻接地。
17.根据本实用新型提供的一种gan hemt器件焊接质量检测系统，所述电源模块包括第一ldo线性稳压电源、第一电压基准源和第二电压基准源，所述第一电压基准源和所述第二电压基准源均与所述第一ldo线性稳压电源连接，所述第一电压基准源与所述单刀双掷继电器的常开端连接，所述第二电压基准源与所述第二运算放大器的第一输入端连接；
18.其中，所述第一ldo线性稳压电源用于接入5.4v电压并输出5v电压，所述第一电压基准源和第二电压基准源均用于输出2.5v电压。
19.根据本实用新型提供的一种gan hemt器件焊接质量检测系统，所述电源模块包括p沟道mos管，所述p沟道mos管的栅极与所述mcu模块的i/o端口连接，所述p沟道mos管的源级用于接入5.4v电压，所述p沟道mos管的漏极用于与gan hemt器件的单板连接。
20.根据本实用新型提供的一种gan hemt器件焊接质量检测系统，所述p沟道mos管的漏极通过连接器用于与所述gan hemt器件的单板连接。
21.根据本实用新型提供的一种gan hemt器件焊接质量检测系统，所述电源模块还包括第二ldo线性稳压电源，所述第二ldo线性稳压电源用于接入5.4v电压并输出-5v电压，所述第一运算放大器和所述第二运算放大器均与所述第二ldo线性稳压电源连接。
22.根据本实用新型提供的一种gan hemt器件焊接质量检测系统，所述gan hemt器件焊接质量检测系统还包括两个显示模块，两个所述显示模块分别与所述mcu模块的两个i/o端口一一对应连接。
23.本实用新型提供的gan hemt器件焊接质量检测系统，相比传统的检测装置，更加简单，不仅减少了测试时间，而且降低了测试难度，从而提高了生产效率，能够避免焊接异常问题导致的功放管损坏，从而减少不必要的损失。
附图说明
24.为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新
型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1是本实用新型提供的gan hemt器件焊接质量检测系统的结构框图；
26.图2是本实用新型提供的电源模块的结构框图；
27.图3是本实用新型提供的显示模块的结构示意图；
28.图4是本实用新型提供的按键模块的结构示意图；
29.图5是本实用新型提供的信号处理模块的结构示意图；
30.图6是本实用新型提供的mcu模块的流程示意图；
31.图7是本实用新型提供的mcu模块的中断处理流程示意图；
32.附图标记：
33.1：mcu模块；
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2：信号处理模块；
34.21：第一运算放大器；
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22：第二运算放大器；
35.23：第二电阻；
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24：第一电阻；
36.25：单刀双掷继电器；
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26：第三电阻；
37.27：第四电阻；
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28：第六电阻；
38.29：第五电阻；
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3：电源模块；
39.31：第二ldo线性稳压电源；
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32：第一ldo线性稳压电源；
40.33：电压基准源；
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34：p沟道mos管；
41.35：连接器；
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4：按键模块；
42.5：显示模块。
具体实施方式
43.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
44.下面结合图1至图7描述本实用新型的gan hemt器件焊接质量检测系统。
45.如图1、图4和图5所示，本实用新型实施例的gan hemt器件焊接质量检测系统，包括：mcu模块1、按键模块4、电源模块3、信号处理模块2以及探头。
46.其中，mcu模块1采用atmega16微处理器，其外围电路采用经典接法即复位开关和晶振。
47.按键模块4可为轻触开关，按键模块4的一端接地，按键模块4的另一端与mcu模块1的int0端口连接。
48.信号处理模块2包括单刀双掷继电器25、第一运算放大器21、第二运算放大器22、第一电阻24以及第二电阻23。
49.第一电阻24和第二电阻23串联连接，第一电阻24与单刀双掷继电器25的公共端连接，第二电阻23与探头连接；
50.单刀双掷继电器25的常闭端接地，单刀双掷继电器25的控制端通过驱动与mcu模
块1的i/o端口连接；
51.第一运算放大器21的第一输入端连接于第一电阻24和第二电阻23之间，第一运算放大器21的第二输入端与第一运算放大器21的输出端均连接于第二运算放大器22的第一输入端，第二运算放大器22的第二输入端与第二运算放大器22的输出端均连接于mcu模块1的adc0端口；
52.单刀双掷继电器25的常开端和第二运算放大器22的第一输入端均与电源模块3连接。
53.其中，第一运算放大器21和第二运算放大器22的型号均可以为ada4091-2。
54.如图6所示，设置初始状态；设置中断控制寄存器，判断外部中断标志是否为1，如果为1的话，检测处理程序。
55.如图7所示，外部中断入口；有一次按键动作；关外部中断；+5.4v关断adc0值a1和+5.4打开adc0值a2均大于v1；栅极绿灯亮；开中断。
56.外部中断入口；有一次按键动作；关外部中断；+5.4v关断adc0值a1和+5.4打开adc0值a2均小于等于v1；供电切到vref2，+5.4v打开adc0值a3，+5.4关断adc0值a4；|a3-a4|＝0；焊接异常红灯亮；开中断。
57.外部中断入口；有一次按键动作；关外部中断；+5.4v关断adc0值a1和+5.4打开adc0值a2均小于等于v1；供电切到vref2，+5.4v打开adc0值a3，+5.4关断adc0值a4；|a3-a4|不等于0；|a3-a4|＝v2；漏极正常绿灯亮；开中断。
58.本实用新型实施例的gan hemt器件焊接质量检测系统，相比传统的检测装置，更加简单，不仅减少了测试时间，而且降低了测试难度，从而提高了生产效率，能够避免焊接异常问题导致的功放管损坏，从而减少不必要的损失。
59.在可选的实施例中，gan hemt器件焊接质量检测系统还包括第三电阻26，电源模块3通过第三电阻26与第二运算放大器22的第一输入端连接。
60.其中，第一电阻24、第二电阻23以及第三电阻26均为精密电阻。
61.在可选的实施例中，gan hemt器件焊接质量检测系统还包括第四电阻27，第一运算放大器21的第二输入端与第一运算放大器21的输出端均通过第四电阻27与第二运算放大器22的第一输入端连接。
62.其中，第四电阻27为精密电阻。
63.在可选的实施例中，gan hemt器件焊接质量检测系统还包括第五电阻29，第二运算放大器22的第二输入端通过第五电阻29与mcu模块1的adc0端口连接。
64.其中，第五电阻29为精密电阻。
65.在可选的实施例中，gan hemt器件焊接质量检测系统还包括第六电阻28，第二运算放大器22的第二输入端通过第六电阻28接地。
66.其中，第六电阻28为精密电阻。
67.在可选的实施例中，如图2所示，电源模块3包括第一ldo线性稳压电源32和电压基准源33，电压基准源33包括第一电压基准源和第二电压基准源，第一电压基准源和第二电压基准源均与第一ldo线性稳压电源32连接，第一电压基准源与单刀双掷继电器25的常开端连接，第二电压基准源与第二运算放大器22的第一输入端连接。
68.其中，第一ldo线性稳压电源32用于接入5.4v电压并输出5v电压，第一电压基准源
和第二电压基准源均用于输出2.5v电压。
69.需要说明的是，电源模块3还包括直流电源，直流电源提供5.4v电压，直流电源通过第三滤波电路与第一ldo线性稳压电源32连接，第一ldo线性稳压电源32通过第四滤波电路分别与第一电压基准源和第二电压基准源连接。
70.需要说明的是，第二电压基准源通过第三电阻26与第二运算放大器22的第一输入端连接。
71.在可选的实施例中，电源模块包括p沟道mos管34，p沟道mos管34的栅极与mcu模块1的i/o端口连接，p沟道mos管34的源级用于接入5.4v电压，p沟道mos管34的漏极用于与gan hemt器件的单板电性连接。
72.需要说明的是，直流电源通过第五滤波电路与p沟道mos管34的源级电性连接。
73.在可选的实施例中，p沟道mos管34的漏极通过连接器35用于与gan hemt器件的单板连接。
74.需要说明的是，连接器35可以为btb连接器。
75.在可选的实施例中，电源模块3还包括第二ldo线性稳压电源31，第二ldo线性稳压电源31用于接入5.4v电压并输出-5v电压，第一运算放大器21的负电源脚和第二运算放大器22的负电源脚均与第二ldo线性稳压电源31连接。
76.需要说明的是，直流电源通过第一滤波电路与第二ldo线性稳压电源31连接，第二ldo线性稳压电源31通过第二滤波电路分别与第一运算放大器21的负电源脚和第二运算放大器22的负电源脚连接。
77.直流电源通过第三滤波电路与第一ldo线性稳压电源32连接，第一ldo线性稳压电源32通过第四滤波电路分别与第一运算放大器21的正电源脚和第二运算放大器22的正电源脚连接。
78.其中，第一ldo线性稳压电源32通过第四滤波电路与mcu模块1电性连接。
79.在可选的实施例中，如图3所示，gan hemt器件焊接质量检测系统还包括两个显示模块5，两个显示模块5分别与mcu模块1的两个i/o端口一一对应连接。
80.需要说明的是，显示模块5可以为双色led，也就是说，led可包括绿色和红色。其中一组led显示的是被测gan功放管栅极的情况，另一组显led示的是被测gan功放管漏极的情况。
81.当探头接触gan功放管引脚焊盘时，按下一次按键模块4便可触发一次测量，并将测试结果在对应的led上显示。
82.以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
83.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术
方案的精神和范围。
技术特征：1.一种gan hemt器件焊接质量检测系统，其特征在于，包括：mcu模块、按键模块、电源模块、信号处理模块以及探头；所述按键模块的一端接地，所述按键模块的另一端与所述mcu模块的int0端口连接；所述信号处理模块包括单刀双掷继电器、第一运算放大器、第二运算放大器、第一电阻以及第二电阻；所述第一电阻和所述第二电阻串联连接，所述第一电阻与所述单刀双掷继电器的公共端连接，所述第二电阻与所述探头连接；所述单刀双掷继电器的常闭端接地，所述单刀双掷继电器的控制端通过驱动与所述mcu模块的i/o端口连接；所述第一运算放大器的第一输入端连接于所述第一电阻和所述第二电阻之间，所述第一运算放大器的第二输入端与所述第一运算放大器的输出端均连接于所述第二运算放大器的第一输入端，所述第二运算放大器的第二输入端与所述第二运算放大器的输出端均连接于所述mcu模块的adc0端口；所述单刀双掷继电器的常开端和所述第二运算放大器的第一输入端均与所述电源模块连接。2.根据权利要求1所述的gan hemt器件焊接质量检测系统，其特征在于，所述gan hemt器件焊接质量检测系统还包括第三电阻，所述电源模块通过所述第三电阻与所述第二运算放大器的第一输入端连接。3.根据权利要求1所述的gan hemt器件焊接质量检测系统，其特征在于，所述gan hemt器件焊接质量检测系统还包括第四电阻，所述第一运算放大器的第二输入端与所述第一运算放大器的输出端均通过所述第四电阻与所述第二运算放大器的第一输入端连接。4.根据权利要求1所述的gan hemt器件焊接质量检测系统，其特征在于，所述gan hemt器件焊接质量检测系统还包括第五电阻，所述第二运算放大器的第二输入端通过所述第五电阻与所述mcu模块的adc0端口连接。5.根据权利要求1所述的gan hemt器件焊接质量检测系统，其特征在于，所述gan hemt器件焊接质量检测系统还包括第六电阻，所述第二运算放大器的第二输入端通过所述第六电阻接地。6.根据权利要求1所述的gan hemt器件焊接质量检测系统，其特征在于，所述电源模块包括第一ldo线性稳压电源、第一电压基准源和第二电压基准源，所述第一电压基准源和所述第二电压基准源均与所述第一ldo线性稳压电源连接，所述第一电压基准源与所述单刀双掷继电器的常开端连接，所述第二电压基准源与所述第二运算放大器的第一输入端连接；其中，所述第一ldo线性稳压电源用于接入5.4v电压并输出5v电压，所述第一电压基准源和第二电压基准源均用于输出2.5v电压。7.根据权利要求1所述的gan hemt器件焊接质量检测系统，其特征在于，所述电源模块包括p沟道mos管，所述p沟道mos管的栅极与所述mcu模块的i/o端口连接，所述p沟道mos管的源级用于接入5.4v电压，所述p沟道mos管的漏极用于与gan hemt器件的单板连接。8.根据权利要求7所述的gan hemt器件焊接质量检测系统，其特征在于，所述p沟道mos管的漏极通过连接器用于与所述gan hemt器件的单板连接。
9.根据权利要求1所述的gan hemt器件焊接质量检测系统，其特征在于，所述电源模块还包括第二ldo线性稳压电源，所述第二ldo线性稳压电源用于接入5.4v电压并输出-5v电压，所述第一运算放大器和所述第二运算放大器均与所述第二ldo线性稳压电源连接。10.根据权利要求1所述的gan hemt器件焊接质量检测系统，其特征在于，所述gan hemt器件焊接质量检测系统还包括两个显示模块，两个所述显示模块分别与所述mcu模块的两个i/o端口一一对应连接。
技术总结本实用新型涉及无线通信技术领域，提供一种GaN HEMT器件焊接质量检测系统，按键模块与MCU模块的INT0端口连接；第一电阻和第二电阻串联，第一电阻与单刀双掷继电器的公共端连接，第二电阻与探头连接；单刀双掷继电器的控制端通过驱动与MCU模块的I/O端口连接；第一运算放大器的第一输入端设于第一电阻和第二电阻间，第一运算放大器的第二输入端与第一运算放大器的输出端均连接于第二运算放大器的第一输入端，第二运算放大器的第二输入端与第二运算放大器的输出端均连接于MCU模块的ADC0端口；单刀双掷继电器的常开端和第二运算放大器的第一输入端均与电源模块连接。相比传统的检测装置，提高了生产效率，减少损失。减少损失。减少损失。
技术研发人员：罗超 何建成 罗伟 方晓科 王文海
受保护的技术使用者：中信科移动通信技术股份有限公司
技术研发日：2021.11.29
技术公布日：2022/7/4
