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吉时利高功率数字源表2657A的特点及应用分析

2020年10月22日 09:57 次阅读

吉时利高功率数字源表2657A为吉时利2600A系列高速、精密源测量单元数字源表系列产品增加了高电压功能。此系列仪器能帮助吉时利客户分析范围更宽的功率半导体器件和材料。2657A内建3,000V、180W源,支持以极低的成本向被测器件输出5倍于最接近竞争系统的功率,并且,构建至2657A的精密、高速6位半测量引擎的1fA(飞安)电流测量分辨率满足了下一代功率半导体器件的低漏电要求。

吉时利高功率数字源表2657A的特点及应用分析

2657A专门做了这些优化:二极管、FETs和IGBTs等功率半导体器件的高压测试应用以及氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)等新材料及其它复合半导体材料和器件的特性分析。而且,2657A还适于高速瞬态分析以及在高达3000V的各种电子器件上进行故障测试和漏电测试。

类似于2600A系列的其它产品,2657A提供了极高的灵活性、四象限电压和电流源/负载,外加精密电压计和电流计。2657A在一个全机架机箱中整合了多种仪器功能:半导体特性分析仪、精密电源、真电流源、6位半DMM、任意波形发生器、电压或电流脉冲发生器、电子负载和触发控制器,而且通过吉时利的TSP-Link®技术完全可扩展至多通道、紧同步系统。与功率相对有限的同类竞争方案所不同的是,2657A的源或阱能力高达180W直流功率(±3,000V@20mA,±1500V@120mA)。而且,2657A具有1fA分辨率,甚至在输出3000V高压的同时还能快速、准确地进行亚皮安级电流测量。

数字化或集成测量模式

对于瞬态和稳态特性分析(包括快速变化的热效应)而言,2657A可以选择数字化测量模式或集成测量模式。每种模式由两个独立的模数转换器ADC)定义:一个用于电流,另一个用于电压,这两个ADC同步工作并在不牺牲测试吞吐量的前提下确保源回读的准确性。数字化测量模式的18bit模数转换器支持1毫秒每点的采样,使用户能同步采样电压和电流瞬时值。反之,竞争方案通常须对多个读数取平均值后得出结果,所以竞争方案的瞬态特性分析速度不够快。基于22bit模数转换器且为整个2600A系列仪器所共有的集成测量模式,优化了2657A在需要最高测量准确度和分辨率应用中的操作,确保了下一代功率半导体器件常见的极低电流和极高电压的高精密测量。

强大的测试开发工具

无需安装软件或使用吉时利基于LXI的I-V测试软件工具TSPExpress编程就能实现基本的器件特性分析。用户只需将PC连接至LXILAN端口并用任意支持Java的Web浏览器即能访问TSPExpress。测试结果可以用图形方式或列表方式查看,然后导出为电子表格应用的.csv文件。

2657A提供创建测试序列的两种附加工具:测试脚本生成器应用(用于创建、修改、调试、运行和管理TSP脚本)和基于IVI的LabVIEW®驱动程序(简化了将2657A集成至LabVIEW测试序列)。测试脚本生成器应用的新调试功能使测试项目开发更方便并且更有成效。

ACS软件基础版也是元器件特性分析的一个选件。最新发布版具有的丰富特性便于分析高电压和大电流元器件。已更新的附带测量库用于支持高压2657A和大电流2651A高功率数字源表的直流和脉冲工作模式。通过测试大多数器件的输入、输出和传输特性,这些测量库支持FETs、BJT、二极管、IGBTs等各种功率器件。一种特殊的“追踪模式”用简单滑动条实现对仪器电压或电流输出的实时控制。

灵活、准确度高的连接和探测方案

2657A能通过兼容现有高压测试应用的标准安全高压(SHV)同轴电缆连接至测试系统的其它仪器。但是,对于需要从测量仪器的小电流测量中实现性能最大化的应用而言,吉时利还提供了专门的高压三轴(防漏电)的连接以最佳化2657A的测量准确度。

新型8010高功率器件测试夹具选件能连接高达3000V或100A的测试封装高功率器件,可以更安全、更容易地配置包含高电压2657A,一台或两台大电流2651A测量仪器以及多达3台低功率SMU仪器(其它2600A系列仪器或4200-SCS半导体特性分析系统)的器件测试系统。除了标准的香蕉头跳线外,8010的后面板示波器和散热探针端口简化了DUT深入特性分析的系统集成。8010具有完整的安全互锁功能。为防止在发生器件故障时损坏测量仪器,8010的集成保护电路防止2600A系列仪器的较低电压输入端口被2657A输出的高压损坏。而且,独立保护模块简化了多台SMU与第三方探测台、元器件机械手或其它测试夹具的连接。

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半导体器件物理

半导体器件物理(胡正明)
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