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News - Bauteil-/Halbleiter-Test

Instrument für den Test von Leistungshalbleitern

Keithley-2651A07. April 2011 - Keithley Instruments erweitert mit dem High Power System-SourceMeter Instrument Modell 2651A seine Produktfamilie der Serie 2600A. Das Modell 2651A eignet sich besonders für die Charakterisierung von Leistungselektronik sowie für Zuverlässigkeits- und Produktionstests von HBLEDs (High Brightness LEDs), Leistungshalbleiter, DC-DC-Wandler, Batterien und andere Materialien, Komponenten, Module und Baugruppen für hohe Leistungen.

Wie alle Geräte der Serie 2600A zeichnet sich auch das Modell 2651A durch eine sehr flexible Vierquadranten-Spannungs- und Stromquelle/Last mit hochgenauen Volt- und Amperemetern aus. Es kombiniert die Funktionalität von mehreren Instrumenten in einem einzigen kompakten Gerät: Halbleiter-Charakterisierungssystem, Präzisionsstromversorgung, Stromquelle, DMM, Arbitrary Waveform Generator, U- und I-Impulsgenerator, elektronische Last und Trigger-Controller. Mit Hilfe der TSP-Link-Technologie von Keithley lässt es sich zudem problemlos auf ein voll synchronisiertes mehrkanaliges System erweitern. Im Gegensatz zu anderen Lösungen, die normalerweise über eine eingeschränkte Leistungsfähigkeit, Messgeschwindigkeit und/oder Auflösung verfügen, kann das Modell 2651A als Quelle oder Senke eine Impulsleistung von bis zu 2.000W (±40V, ±50A) oder eine DC-Leistung von bis zu 200W (±10V@±20A, ±20V@±10A, ±40V@±5A) liefern. Darüber hinaus sind genaue Messungen bis hinab zu 1pA und 100 Mikrovolt mit einer Geschwindigkeit von bis zu einer Messung pro Mikrosekunde möglich.

Zwei Messmodi: digitalisieren oder integrieren

Das Modell 2651A unterstützt digitalisierende und integrierende Messungen und kann dadurch für eine genaue Charakterisierung sowohl kurzzeitige Ereignisse, als auch ein konstantes Verhalten abdecken. Je zwei unabhängige A/D-Wandler stehen für jeden der beiden Modi zur Verfügung, einer für Strom und der andere für Spannung. Somit ist gleichzeitig ein genaues Rücklesen der Quellen möglich, ohne dass der Testdurchsatz eingeschränkt wird.

Die 18 Bit A/D-Wandler im digitalisierenden Messmodus erlauben bis zu einer Million Messungen pro Sekunde, so dass eine kontinuierliche Erfassung in Schritten von einer Mikrosekunde möglich ist. Dieser Modus ist daher ideal für die Signalerfassung und die Messung kurzzeitiger Signale mit hoher Präzision. Andere Lösungen müssen, um ein Messergebnis zu erhalten, einen Mittelwert aus mehreren Messungen bilden und eignen sich nicht für die Messung kurzzeitiger Ereignisse.

Der integrierende Messmodus basiert auf einem 22 Bit A/D-Wandler und optimiert das Instrument für Anwendungen, die eine höchstmögliche Messgenauigkeit und Auflösung erfordern. Dies gewährleistet genaue Messungen von sehr kleinen Strömen und Spannungen, beispielsweise in den Bauteilen der nächsten Generation. Alle Instrumente der Serie 2600A beinhalten einen Modus für integrierende Messungen.

Großer Dynamikbereich für unterschiedlichste Anwendungen

Durch die Parallelschaltung von zwei Geräten des Modells 2651A mittels TSP-Link lässt sich der Strombereich des Systems von 50A auf 100A erweitern. Dies ist rund zweieinhalb bzw. fünf Mal so viel wie bei anderen Lösungen. Werden zwei Geräte in Reihe geschaltet, dann kann der Spannungsbereich von 40V auf 80V erweitert werden. Zudem lässt sich der Test durch den in allen Geräten der Serie 2600A enthaltenen embedded Test Script Prozessor (TSP®) vereinfachen, da sich so mehrere Geräte als ein Instrument ansprechen lassen und dadurch optimal zusammenarbeiten. Der im Modell 2651A eingebaute Trigger-Controller kann die verbundenen Kanäle zudem innerhalb von 500 Nanosekunden synchronisieren.

Schnelle Impulse verhindern eine Bauteil-Eigenerwärmung während des Tests

Ein gängiges Problem bei Leistungshalbleitern und –materialien ist die Eigenerwärmung der Bauteile während des Tests. Um dieses Problem zu minimieren, unterstützen die Quellen- und Messfunktionen des Modells 2651A schnelle Impulse mit hoher Genauigkeit. Die Impulsbreite ist dabei von 100 Mikrosekunden bis DC und das Tastverhältnis von 1 Prozent bis 100 Prozent einstellbar. Vergleichbare Lösungen bieten im Hinblick auf das programmierbare Tastverhältnis normalerweise nur eine eingeschränkte Flexibilität.

Leistungsfähige Testskript-Entwicklungs-Tools

TSP Express, die LXI-basierte I-U-Testsoftware-Utility von Keithley, ist bereits im Instrument enthalten, so dass keine zusätzliche Softwareinstallation oder Programmierung erforderlich ist. TSP Express liefert die zu ermittelnden Bauteildaten für grundlegende, aber auch komplexe Tests in nur drei einfachen Schritten: anschließen, konfigurieren und erfassen. Es vereinfacht auch den Anschluss der Instrumente, so dass sich höhere Impulspegel erhalten lassen. Die Ergebnisse können entweder in graphischer oder tabellarischer Form dargestellt und dann in eine .csv Datei zur Verwendung in einer Tabellenkalkulation exportiert werden. Darüber hinaus sind zwei weitere leistungsfähige Softwarewerkzeuge für die Erstellung von Testsequenzen erhältlich. Die Test Script Builder-Anwendung unterstützt die Erstellung, Bearbeitung, das Debugging, die Ausführung und Verwaltung von TSP Skripts. Und ein IVI-basierter LabVIEW-Treiber vereinfacht die Einbindung des Modells 2651A in LabVIEW-Testfolgen.

Verfügbarkeit

Das Modell 2651A ist ab April 2011 lieferbar.

www.keithley.de


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