吉時利儀器推出高功率半導體測試的高壓系統電源電錶儀器

專精電子量測儀器和系統的吉時利儀器(Keithley)推出2657A高功率系統電源電錶。2657A的推出,為吉時利儀器高速、高精度電源量測單元2600A產品系列增加了高電壓的功能。這些完備的工具讓吉時利的客戶能進行更寬廣的功率半導體元件和材料的特性分析。與其他業界同等級的測試產品相比,型號2657A內建的3000V、180W電源能提升五倍功率且產品售價也相較於低。內建於2657A的精密、高速六位半量測機制能達到1fA(femto Amp.)電流量測解析度,實現下一代功率半導體元件低漏電流測試的需求。

型號2657A最適合於高電壓測試應用,如功率半導體元件測試,包括二極體、FET和IGBT,以及如氮化鎵(GaN)、碳化矽(SiC)和其他化合物半導體材料和元件等新材料的特性分析。它同時也對各種電子元件進行高達3000 V的高速瞬態特性分析和崩潰電壓與漏電流測試相當有幫助。

如2600A系列其他產品一樣,型號2657A提供高度靈活性、四象限電壓和電流源/負載,以及精確的電壓和電流電錶。它結合了多種儀器功能於單一機台:包含半導體特性分析儀、精密電源、真電流源、六位半數位多功能電錶、任意波形產生器、電壓或電流脈衝產生器、電子負載、觸發控制器,以及透過吉時利的TSP-Link技術可完全擴展成一個多通道、緊密同步的系統。不同於友商功率受限之解決方案,型號2657A可以輸出或涉及高達180瓦直流功率(±3000V@ 20mA,±1500V@120mA)。型號2657A還提供1fA解析度,允許它在輸出高達3000V運作下,也能進行快速、準確的sub-picoamp等級測量。

數位或積分量測模式

型號2657A提供數位或積分量測模式進行暫態和穩態行為特性分析,包括快速變化的熱效應。每種模式是透過兩個獨立的類比數位(A/D)轉換器來定義—其中一個為電流量測,另一個為電壓量測—兩者同步運行,以確保在不犧牲測試產能下能準確的讀回電源輸出。數位量測模式的18位元A/D轉換器能達到每微秒取一個樣本點,如此使用者可以同步捕捉電壓和電流瞬態變化。對照之下,友商的解決方案通常必須將多個讀數平均,以產生一個結果,導致他們的速度不足以進行暫態行為特性分析。建立於22位元A/D轉換器和所有的2600A系列儀器相同的基礎積分量測模式,使型號2657A最適用於需要最高量測準確度和解析度的應用操作。這讓新一代功率半導體元件的極低電流和高電壓維持精確量測。

強大測試開發工具

透過吉時利LXI型I-V測試軟體TSP Express,在無需安裝軟體下即可進行元件的基本特性分析。使用者將PC連接到LXI LAN端口,並經由任何支援Java的網路瀏覽器,即可連結TSP Express。測試結果以圖形或表格方式呈現,然後輸出為電子表單應用所使用的.csv檔案。型號2657A另外提供兩測試程序建立工具:測試腳本產生器應用軟體 (TSB:用於建立、修改、除錯、執行,和TSP腳本的管理) 和 IVI型的LabVIEW®驅動程式 (簡化了型號2657A編入LabVIEW測試程序的整合)。TSP測試腳本產生器應用軟體增加新的除錯功能,讓測試程序的開發更加容易和更具效率。

ACS基礎版軟體也可作為元件特性分析工具的選項之一。最新版本提供一套豐富的功能以進行高電壓和高電流元件特性分析,而內含的量測程式庫已更新,可支援高壓型2657A和大電流型2651A高功率系統電源電錶儀器的直流和脈衝模式運作。這些程式庫足以解決各種功率元件,包括場效電晶體、雙極電晶體、二極體和IGBT等大部分元件的輸入、輸出和轉移特性測試。特殊的「追踪模式」可藉由一個簡單的滑桿來即時控制儀器的電壓或電流輸出。

靈活、高準確的連接和探測方案

型號2657A可經由標準安全高壓(SHV)同軸電纜連接到系統內其他儀器設備,相容於現有高壓測試應用。然而,為因應一些極需要儀器低電流量測性能的應用,吉時利也提供特殊的高壓三軸 (防漏電) 的連接以最佳化型號2657A的量測準確性。

新的選項型號8010高功率元件測試設備提供封裝型高功率元件高達3000V或100A測試的連接,能更安全、簡單地建構一個包含高壓型2657A、一至二台大電流型2651A儀器,以及多達三台低功率SMU儀器 (其他2600A系列儀器或型號4200-SCS半導體特性分析儀) 的元件測試系統。除了標準的香蕉跳接線,型號8010後面板也有示波器和熱探針端口以簡化未來DUT特性分析的系統整合。型號8010具有完整的安全聯鎖功能。為防止元件發生故障時,造成儀器的損壞,型號8010的整合保護電路提供低電壓系列2600A儀器的輸入與型號2657A高電壓輸出之間的防護。另外也提供各式防護模組來簡化多個SMU安全連接到其他廠商的探針台、元件載具或其他測試設備。

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