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News - Bauteil-/Halbleiter-Test

Sichere Hochspannungs-Durchbruchtests bis zu 10 kV

Keithley-229028. März 2014 - Keithley Instruments stellt zwei neue Hochspannungs-Stromversorgungen vor, die für Hochspannungsbauelemente und die Materialprüfung sowie die Hochenergie-Physik und Materialforschung optimiert wurden. Die Stromversorgungen Modell 2290-5 5 kV und Modell 2290-10 10 kV sind ideal für einen Hochspannungs-Durchbruchtest von Leistungshalbleitern geeignet. Hierzu gehören Bauelemente der aktuellen und künftigen Generation von Materialien mit großer Bandlücke, wie Siliciumkarbid (SIC) und Gallium-Nitrid (GaN).

Andere am Markt erhältliche Lösungen für die Einspeisung von 10 kV haben deutlich weniger Funktionen, als die Stromversorgungen der Serie 2290. So verfügen einige Geräte beispielsweise nicht über standardmäßige Kommunikationsschnittstellen, bieten keine Schutzmodule oder haben eine wesentlich höhere Ausgangsbrummspannung als die Stromversorgungen der Serie 2290.

Im Gegensatz dazu sind Stromversorgungen der Serie 2290 eigenständige Instrumente zur Spannungseinspeisung, die eine wirtschaftliche Realisierung von Hochspannungs-Testlösungen ermöglichen. Für Material-Forscher und die Entwickler von Halbleiter-Bauteilen, die Materialien und Bauelemente für sehr hohe Spannungen entwickeln und charakterisieren, ergänzt die Serie 2290 das bereits verfügbare High Power System SourceMeter Source Measure Unit (SMU) Instrument Modell 2657A von Keithley. Dieses kann Spannungen nur bis zu 3 kV liefern, während die Serie 2290 einen maximalen Spannungsausgangspegel von entweder 5 kV oder 10 kV erreicht. Die Stromversorgungen der Serie 2290 können auch in Verbindung mit Testsystemen genutzt werden, die einen Parameter-Analysator Modell 4200-SCS von Keithley und/oder einen Parameter-Linienschreiber für komplexere Anwendungen umfassen, sowie eine Prüfung mit bis zu 10 kV erfordern.

Derzeit niedrigster Störpegel

Zur Durchführung von Leckstromtests oder Messungen des spezifischen Widerstands mit empfindlichen Messinstrumenten wird eine Stromversorgung mit sehr geringen Ausgangsstörungen benötigt. Beide Stromversorgungen der Serie 2290 zeichnen sich durch äußerst geringe Störpegel aus, so dass empfindliche Instrumente einen Strom bis hinab in den Picoampere-Bereich genau messen können. Der maximale Störpegel des Modells 2290-10 liegt bei weniger als 1 VRMS und beim Modell 2290-5 bei nur 100 mVRMS. Zwei auswählbare interne Filter im Modell 2290-5 erlauben eine Reduzierung der Ausgangsstörungen auf nur 3 mVRMS. Das ist der derzeit niedrigste Störpegel bei derartigen Geräten.

Höchste Sicherheit für Anwender und empfindliche Instrumente

Um Überspannungsschäden an anderen Instrumenten zu verhindern, die im selben Testsystem wie eine Stromversorgung der Serie 2290 integriert sind, hat Keithley das 10 kV Schutzmodul Modell 2290-PM-200 entwickelt. In Hochspannungs-Testschaltungen werden neben einer Stromversorgung der Serie 2290 oftmals auch Niederspannungs-Instrumente, wie viele SMU-Instrumente von Keithley, eingesetzt. Bei der Durchführung genauer Leckstrom-Messungen begrenzt das Schutzmodul die Spannung über den empfindlichen Instrumenten auf einen maximalen Wert von 200 V. Dies wird selbst dann gewährleistet, wenn das zu prüfende Bauelement (DUT) durchbricht und einen Kurzschluss verursacht. Die Stromversorgung, das Schutzmodul, die empfindlichen Instrumente und die Software von Keithley sowie die Erweiterungen enthalten alle Elemente, um eine sichere Hochspannungs-Testlösung zu realisieren.

Beide Stromversorgungen der Serie 2290 haben eine eingebaute Verriegelungsschaltung (Interlock), um die Ausgangsspannung zu deaktivieren, falls die Haube eines Hochspannungs-Testadapters nicht geschlossen ist. Dies ist ein kritisches Element, das in anderen Produkten nicht immer verfügbar ist. Außerdem haben diese analoge Niederspannungsausgänge, um eine sichere Überwachung der Hochspannung und des Ausgangsstroms zu ermöglichen. Keithley hat zudem LabVIEW und IVI Treiber für die Serie 2290 entwickelt, um die Testsystementwicklung zu beschleunigen und zu vereinfachen. Die IEEE-488-Schnittstelle ist standardmäßig in der Serie 2290 enthalten und vereinfacht die Realisierung von automatisierten Hochspannungs-Testsystemen und erhöht die Sicherheit, da so die Hochspannungsinstrumente ferngesteuert werden können.

Niedriger Ausgangsstrom

Neben den Hochspannungsausgängen kann das Modell 2290-5 auch einen Strom von bis zu 5 mA (25 W) und das Modell 2290-10 einen Strom von bis zu einem Milliampere (10 W) ausgeben. Beide Geräte ermöglichen eine Strommessung mit einer Auflösung von einem Mikroampere. Auf der Frontplatte der Instrumente werden die Spannungs- und Strommesswerte dargestellt, wobei eine dritte Anzeige wahlweise eine von vier Einstellungen anzeigen kann: Ausgangsspannung, Spannungsgrenzwert, Stromgrenzwert oder Überstrom.

Verfügbarkeit

Die neuen Stromversorgungen sind ab sofort über die Vertriebspartner von Keithley verfügbar.

www.keithley.com/



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