一种绝缘栅双极晶体管生产控制系统及方法与流程

本发明涉及生产控制技术，具体涉及一种绝缘栅双极晶体管生产控制系统及方法。

背景技术：

1、绝缘栅双极晶体管是由双极型晶体管和金属氧化物半导体场效应晶体管组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件，既有mosfet的输入阻抗高、控制功率小、驱动电路简单、开关速度高的优点，又具有双极型晶体管的电流密度大、饱和压降低、电流处理能力强的优点，即具有高压、大电流、高速三大特点，非常适合应用于交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域，结构上，绝缘栅双极晶体管是由成千上万个重复单元（即元胞）组成，并采用大规模集成电路技术和功率器件技术制造的一种大功率集成器件。

2、现有的绝缘栅双极晶体管在进行生产时，仅仅是针对晶体管的性能参数进行检测，但是由于晶体管的使用环境不同，所以在相同参数的情况下晶体管的使用时寿命也是不同的，现有的生产线无法根据使用环境去预测产品寿命的预测值。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种绝缘栅双极晶体管生产控制系统及方法，以解决现有技术中的上述不足之处。

2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种绝缘栅双极晶体管生产控制系统，包括信息管理平台，生产监测模块、流速调节模块、晶体管测试模块、产品参数检测模块、模拟电路输入模块、产品寿命预测模块、异常产品处理模块、系统自检模块、异常收集模块，和异常原因处理模块：

3、所述信息管理平台，用于管理人员在后台管理以及监控生产系统；

4、所述生产监测模块，用于监测整条生产线的产能完成量、晶体管异常比例以及晶体管生产过程中的工人操作，所述生产监测模块的监测数据传输至信息管理平台进行显示；

5、所述流速调节模块，用于调节多个模块之间流程的运动速度；

6、所述晶体管测试模块，用于对晶体管进行功能测试；

7、所述产品参数检测模块，用于对通过功能测试的晶体管进行性能参数检测；

8、所述模拟电路输入模块，用于输入与生产晶体管使用电路环境相同的模拟电路；

9、所述产品寿命预测模块，用于根据产品参数检测模块检测的数据以及模拟电路输入模块输入的模拟电路进行所述产品寿命预测；

10、所述异常产品处理模块，用于处理出现异常的晶体管，所述异常包括产品寿命异常、产品参数异常、产品功能测试异常以及人员操作异常导致的产品异常；

11、所述异常收集模块，用于收集异常产品中出现的异常信息，以及对异常信息进行保存；

12、所述异常原因处理模块，用于处理出现异常产品的原因；

13、所述系统自检模块，用于生产系统进行自检。

14、进一步地，所述生产监测模块包括：

15、产能监测模块，用于人工输入当日晶体管生产目标以及生产型号，以及监测生产线的产能完成量；

16、异常比例监测模块，用于监测生产过程中已生产晶体管与异常晶体管的比例，且实时更新数据；

17、工人监测模块，用于检测工人工作过程中是否按照操作标准进行了操作。

18、进一步地，所述产品参数检测模块包括：

19、基极电流检测模块，用于检测晶体管的基极电流值；

20、集电极电流检测模块，用于检测晶体管的集电极电流值；

21、漏电流检测模块，用于检测晶体管的漏电流值；

22、饱和压降检测模块，用于检测晶体管的饱和压降值；

23、反向耐压高压检测模块，用于检测晶体管的反向耐压值；

24、继电器切换模块，用于自动切换不同继电器、切换不同电路将电压源的正负极转换；

25、电源模块，用于提供产品参数检测模块的工作电压，且电源采用基极隔离电源电路进行控制。

26、进一步地，产品寿命预测模块包括：

27、元器件老化分析模块，用于对模拟电路输入模块中的元器件的退化模型对各元器件电特征参数进行退化分析；

28、电路灵敏度分析模块，用于对电路进行灵敏度分析；

29、电路老化分析模块，用于对电路的退化行为进行分析，以及分析电路在将来某个时间的状态；

30、零件寿命预测模块，用于根据电路老化分析模块的退化趋势分析晶体管的使用寿命。

31、进一步地，所述零件寿命预测模块进行零件寿命预测的具体方法为：

32、对于任意条件时刻下的零件寿命退化量xi（t）~n（μit，σ2t），得出关于任意时刻退化量xi（t）的概率密度函数：

33、，

34、零件的寿命是指性能退化过程中，敏感参数达到失效阈值的时间，用tl来表示，其中l为人为确定的失效阈值，退化量达到失效阈值的概率可以写为：

35、，

36、且当xi（tl）=l时p（xi（t）≥l）=p（xi（t）<l），可以得出零件的寿命tl分布函数为：

37、，

38、可以写作：

39、，

40、可以得出可靠度函数为：

41、，

42、其中σ为各时刻参数变化的方差，且σ作为常量。

43、进一步地，所述工人监测模块包括：

44、标准操作模块，用于管理人员输入相应工位的标准操作演示视频，以及存储相应工位的标准操作演示视频；

45、摄像模块，用于拍摄工位上工作人员的实时操作视频；

46、特征对比模块，用于对比拍摄模块拍摄的工作人员的实时操作与标准演示视频中的操作，并对出现异常的操作进行截图；

47、特征提取模块，用于提取特征对比模块截图与标准操作的差异特征；

48、数据记录模块，用于记录特征提取模块中影响产品性能的差异特征。

49、一种绝缘栅双极晶体管生产控制方法，所述生产控制方法为：

50、s1、管理人员进行后台管理以及监控生产系统；

51、s2、监测整条生产线的产能完成量、晶体管异常比例以及晶体管生产过程中的工人操作；

52、s3、将生产监测模块的监测数据传输至信息管理平台进行显示；

53、s4、对晶体管进行功能测试；

54、s5、对通过功能测试的晶体管进行性能参数检测；

55、s6、处理出现异常的晶体管；

56、s7、收集异常产品中出现的异常信息，以及对异常信息进行保存；

57、s8、处理出现异常产品的原因；

58、s9、行生产系统进行自检；

59、s10、输入与生产晶体管使用电路环境相同的模拟电路；

60、s11、根据产品参数检测模块检测的数据以及模拟电路输入模块输入的模拟电路进行产品寿命预测。

61、与现有技术相比，本发明提供的一种绝缘栅双极晶体管生产控制系统及方法，通过流速调节模块调节多个模块之间流程的运动速度，这样设置可以实现根据对应模块的反应时间，通过流速调节模块调节对应时间，避免由于晶体管在对应模块下时间过长造成晶体管生产速度减缓，同时可以避免由于晶体管在对应模块下时间过短造成对应模块工作时间不足，同时通过模拟电路输入模块输入与生产晶体管使用电路环境相同的模拟电路，这样设置可以还原晶体管在使用过程中晶体管工作环境，增加产品寿命预测模块的预测准确性。