利用大功率数字源表构建多源测量单元（SMU）系统-连载二

确定器件接口

过去，大多数功率半导体制造商为了测试不得不对器件进行封装，因为当时对晶片上器件施加数十或数千伏电压的技术尚未广泛使用。

商用探测器解决方案的应用使得诸多制造商可以对晶片上器件进行测试，从而降低了测试成本。

有关封装器件或晶片上器件测试的决策是在探测器的巨大资本成本和测试前封装器件的较小（但重复）资本成本之间的一个平衡。吉时利公司的解决方案既适合封装器件测试，又适合晶片级测试。

对于已封装器件的测试，系统开发人员应当利用商用测试夹具，注意支撑的器件封装以及任何定制化机会。吉时利提供8010型大功率测试夹具，加之供应或可选的器件测试板，可以对TO-220以及TO-247封装器件进行测试。此外，8010型大功率测试夹具以及有关器件测试板还支持针对各种器件封装连接的定制。系统开发人员还可以创建定制电路或者使用夹子以及绝缘块连接不支持封装的器件。

8010型大功率测试夹具支持以下吉时利源测量单元（SMU）:

• 1个或2个吉时利2651A型大电流、大功率数字源表(两个并联允许高达100A脉冲)

• 1个吉时利2657A型高压、大功率数字源表

• 1个或2个以下吉时利源测量单元（SMU）:2611/12A型、2635/6A型、4200-SMU型、4210-SMU型

在8010型大功率测试夹具中装有适合较低电压源测量单元（SMU）的过压保护电路，因此，万一因器件故障导致2657A型源测量单元过压，仪器也可以得到保护。利用8010型夹具，最多可以将源测量单元（SMU）连接至器件的3个端口。

对于某些封装器件来说，必须使用定制夹具来处置封装或器件类型/端口，因为商用夹具不支持。在这种情况下，考虑以下指南:

• 为即将测试的各种器件封装类型制定计划。

• 寻找或设计适合系统最大电压与最大电流额定值的插座。

• 对于大电流测试，使用具有开尔文连接的插座。这将确保始终为器件引脚提供4线连接，并在避免插座引线电阻带来电压误差情况下实现真正的测量。

• 对于高压测试，要保证插座采用高质量绝缘材料制造，从而确保测量是在足够低的电流下进行的。

• 对于高压测试，如果可能，请使用三轴连接。对于2657A型大功率系统数字源表，可以使用吉时利HV-CA-571-3转无端连接的高压三轴线连接无端电缆组件，利用高压三轴连接构建测试夹具。对于较高的电压爬电和电压间隙指标要求，要确保电缆正确终止。

• 导电夹具外壳要与安全接地端连接。确保非导电夹具外壳电压耐压是测试系统电压最大值的两倍。要符合其他所有安全防范措施。

对于晶片上器件的测试，可以选择在高压、大电流晶片测试方面经验丰富的探测器供应商。功率半导体器件通常采用垂直结构，在晶片后方具有高压或大电流连接端口。这个垂直方向允许器件设计人员获得更高的击穿电压。晶片通常是超薄的，这使得器件具有较低的导通电阻。为了实现器件开启状态特性分析期间的低接触电阻，知识渊博的探测器供应商都积累了丰富的夹头材料以及夹头设计经验。此外，在通过大型夹头表面获得优良低电流测量方面，他们也拥有足够的专长，而且能够就如何选择满足特殊需求的适当电缆给予指导。