更新时间：2023-08-01
泰克S540参数测试系统S540参数测试系统 是一个全自动化的 48 引脚参数测试系统，适用于高达 3kV 的功率半导体器件和结构的晶片级测试。*集成式 S540 已针对包括碳化硅 （SiC） 和氮化镓 （GaN） 在内的复合功率半导体材料进行优化，可以在单次测试触摸中执行所有高电压、低电压和电容测试。
泰克S540参数测试系统
吉时利S540 是一种全自动晶圆级参数测试系统，可以在一次 探头接触中执行高达3kV 的所有高压测试、低压测试、低电 流测试和电容测试，大限度地提高生产效率，降低拥有成本。 该系统把吉时利行业领xian的测量仪器与低压和高压开关矩阵、 线缆、探头卡适配器、探头驱动器和KTE 测试软件安全无缝 地集成在一起。终结果，是可以量身定制12~48 针参数测 试系统，而不需要重新配置测试设置，在从高压测试转向低压 测试时不用使用两个单独的测试系统，实现全自动2 端子或3 端子晶体管电容测量，提供pA 级测量性能。
主要特点:
全面进行高达3 kV 的一遍参数测试
S540 是为用于拥有各种产品组合的环境而优化的，可以配置 为12 针、24 针、36 针或48 针系统。有两种主要配置：基本 高压配置有12 针，高电压/ 低电流配置则有12 针高电压和 36 针低电流。这两种配置都支持多条SMU ( 源测量单元) 通道、 两端子和三端子电容测量、差分电压测量以及脉冲和频率测量。 所有测试引脚都连接到一张探头卡上，因此可以在一个探头接 触中执行所有测试，大限度地提高生产效率，大限度地降 低拥有成本。
12 针高压S540 配置的方框图
12 ~ 48 针高电压/ 低电流S540 配置的方框图
高达3 kV 的全自动两端子和三端子电容测量
除在全自动生产应用中执行的典型2 端子电容测量外，S540 还可以执行半自动研发应用和工艺集成应用中常见的3 端子晶 体管电容测量。可以在高达3 kV 的偏置电压及高达1 MHz 的 频率上执行测试。S540 自动执行这些3 端子测量，如Ciss、 Coss 和Crss，而不需手动配置测试针。这可以更迅速地收集 更多的器件数据，加快测试速度，终加快产品开发周期。
由于普通电容仪表的内置偏置电压低于100 V，因此测量高压 功率半导体的电容要求使用外部电压源和Bias-T。与其他高 压参数测量解决方案不同，S540 使用系统级开路- 短路- 负 载补偿技术，确保Bias-T 不会在测量中注入错误，并能够在 全自动生产环境中实现实验室质量的电容测量。
S540 可以执行全自动实验室质量的三端子电容测量
高速度、低电平测量性能
提供两种不同的系统配置，能够满足不同的参数测试应用环境。S530小电 流系统可配置2至8路源测量单元（SMU）通道，具有亚皮安级测量分辨率，并 为探针卡提供了全面的小电流保护，使其非常适合于亚微米MOS硅工艺的特性分析。S530高电压系统可配置3至7路SMU通道，能够源出高达1000V的电压，可用于汽车电子和功率管理器件所需的各种击穿和漏流测试。
随着当今功率半导体设计效率提高，器件泄漏电流和开点电阻 变得越来越低。S540 的低电流子系统基于吉时利经过验证的 SMU 仪器技术，在高压偏置上提供了pA 级电流测量功能， 可以测量各种低电流特点，如关闭状态泄漏电流、栅极泄漏电 流、低于阈值的泄漏电流等等。选配的高分辨率数字万用表 (DMM) 可以精确测量微欧级读数，并在全自动多针测试环境 中执行其他差分和非差分低压测量，如金属片电阻、电气临界 维度、等等。
强大的系统软件
吉时利S540 系统拥有吉时利测试环境(KTE) v5.7 软件，用于 测试开发和执行。KTE v5.7 的系统级速度较KTE v5.5 多提 高了40%。KTE 装在采用Linux 操作系统的标准工控PC 上，把吉时利数十年的参数测试经验融入到功能中。
KTE 软件
可以简便地编写、转换或重用测量例程和测试计划，帮助您更快地启动和运 行系统。S540 软件包括所有关键系统软件操作：
3 kV 探头卡和探头卡适配器(PCA) 解决方案
在多针全自动生产测试应用中进行可靠的高压测量带来了许多 挑战，包括环境、器件布线和探头设计。吉时利为探测zui高 3k V 电压、同时保持低电平测量性能提供了两种优质解决方案： 吉时利9140 和Celadon 45E。此外，为简化探头卡安装和拆卸， 我们作为出厂安装选项提供了inTEST 顶部装载探头卡接口。
泰克S540参数测试系统
S540 技术数据
配置指南
| 主要特点 | 数量 |
| 针数 ( 全 force-sense Kelvin)： | |
| 高压 ( zui高 3 kV，使用HV 矩阵 ) ( 包括 6 针 LC 矩阵直传 ) | 12 |
| 低电流 ( zui高 200 V，使用 707B 和 7531 矩阵卡 ) | 0, 12, 24 或 36 |
| SMU 通道数量 | |
| 高压 ( zui高 3 kV，使用 2657A) | 1或2 |
| 低压 ( zui高 200 V，使用 2636B) ( 每条通道包括 HV 保护模块 ) | 多 8 |
| 电容仪表 ( 使用 4210-CVU) | |
| 高压 ( zui高 3 kV，包括 Bias-Ts) | 0或1 |
| 低压 ( zui高 30 V，包括保护模块 ) | 0或1 |
| 高分辨率 DMM ( 使用 7510) | 0或1 |
| 脉冲发生器 ( 使用 4220-PGU) | 0或1 |
| 示波器 (FMTR) | 0或1 |
| 工控 PC 控制器，采用 Linux 操作系统 | 1 |
| KTE 系统软件 | 1 |
| 37U 系统机柜，包括100~240 V、50/60 Hz 配电器(PDU)、应急关闭(EMO) 开关、高压互锁装置和监示器 / 键盘臂 | 1 |
| 探头卡适配器 | |
| 吉时利 9140 ( 多 48 针 - 12 针 HV, 36 针 LV) | |
| Celadon ( 多 42 针 – 12 针 HV, 30 针 LV) | |
| 客户提供 | 选择其中一个 |
S540 是一种可以全面配置的系统，您可以选择能够满足自己应用要求的配置。
DC 电流/ 电压测量
| 测量类型 | SMU 仪器 | 功率 | 范围 |
| 高压 | 吉时利 2657A | 180 W | 1 fA ~ 120 mA; 100 V ~ 3000 V |
| 低压 | 吉时利 2636B | 20 W | 1 fA ~ 1.5 A; 1 V ~ 200 V |
电容测量 (2 端子和3 端子电容测量，包括Ciss、Coss、Crss)
| 测量类型 | 电容仪表 | DC 偏置电压 | 频率 | 范围 |
| 高压 | 吉时利 4210-CVU | 3000 V 1 | 10 kHz, 100 kHz, 1 MHz | 100 nF - 10 pF |
| 低压 | 吉时利 4210-CVU | 40 V | 10 kHz, 100 kHz, 1 MHz | 100 nF - 10 pF |
1. 要求使用2657A SMU 和Bias-T
差分和低压测量
| 仪器 | 范围 |
| 吉时利7510 DMM | 10nV ~ 200V |
脉冲测量
| 仪器 | 幅度 | 脉宽 | 脉冲跳变 |
| 吉时利 4220-PGU | 100 mV ~ 40 V | 100 nS ~ 1 S | 50 nS ~ 200 S |
频率测量
| 仪器 | 范围 | 幅度 |
| FMTR | 10 kHz ~ 20 MHz | 10 mV ~ 1 V rms |
开关矩阵 - 多48 个测量引脚
| 引脚类型 | 大电压 | 大针数 | 仪器连接 |
| 高电压 | 3000 V | 12 | 多 2 个 HV SMUs、1 个 HVCMTR 及从 LV 开关矩阵的 6 针直传 |
| 低电流 | 200 V | 36 | 多 8 条 LV SMU 通道、1 个 LVCMTR、DMM、脉冲、 频率 ( 所有低压引脚均包括过压保护 ) |
系统指标 – 适用于吉时利或Celadon PCA 端
工作温度 23 5C
湿度 5%-60%
预热 1 小时
积分时间 1 PLC
校准周期 1 年
SMU ( 源测量单元) 技术数据
HV SMU ( 吉时利2657A) 工作范围
LV SMU ( 吉时利2636B) 工作范围
高压SMU (2657A) 到高压矩阵
| 测量 | 供电 | |||
| 电流范围 | 分辨率 | 精度 | 分辨率 | 精度 |
| 120 mA | 10 A | 0.03% + 1.5 mA + 1.6 pA/V | 3 A | 0.03% + 36.0 A + 1.6 pA/V |
| 20 mA | 100 nA | 0.02% + 24.0 A + 1.6 pA/V | 300 nA | 0.03% + 12.0 A + 1.6 pA/V |
| 2 mA | 10 nA | 0.02% + 5.0 A + 1.6 pA/V | 30 nA | 0.03% + 1.2 A + 1.6 pA/V |
| 1 mA | 1 nA | 0.02% + 200.0 nA + 1.6 pA/V | 30 nA | 0.03% + 300.0 nA + 1.6 pA/V |
| 100 A | 100 pA | 0.02% + 25 .0 nA + 1.6 pA/V | 3 nA | 0.03% + 60.0 nA + 1.6 pA/V |
| 10 A | 10 pA | 0.03% + 1.5 nA + 1.6 pA/V | 300 pA | 0.03% + 5.0 nA + 1.6 pA/V |
| 1 A | 1 pA | 0.03% + 400.8 pA + 1.6 pA/V | 30 pA | 0.03% + 700.8 pA + 1.6 pA/V |
| 100 nA | 100 fA | 0.10% + 60.8pA + 1.7 pA/V | 3 pA | 0.10% + 60.8pA + 2.1 pA/V |
| 10 nA | 10 fA | 0.10% + 5.8 pA + 1.6 pA/V | 300 fA | 0.10% + 5.8 pA + 1.6 pA/V |
| 1nA | 1 fA | 0. 10% + 1.4 pA + 1.6 pA/V | 30 fA | 0.10% + 2.8 pA + 1.6 pA/V |
| 测量 | 供电 | |||
| 电压范围 | 分辨率 | 精度 | 分辨率 | 精度 |
| 3000 V | 1 mV | 0.03% + 600.5 mV + 0 V/A | 80 mV | 0.03% + 750.5mV + 0 V/A |
| 1500 V | 1 mV | 0.03% + 300.5 mV + 0 V/A | 40 mV | 0.03% + 375.5 mV + 0 V/A |
| 500 V | 100 V | 0.03% + 100.5 mV + 0 V/A | 10 mV | 0.03% + 125 .5 mV + 0 V/A |
| 200 V | 100 V | 0.03% + 50.5 mV + 0 V/A | 5 mV | 0.03% + 50.5 mV + 0 V/A |
低压SMU (2636B) 到高压矩阵
| 测量 | 供电 | |||
| 电流范围 | 分辨率 | 精度 | 分辨率 | 精度 |
| 1.5 A | 10 A | 0.40 % + 3.5 mA + 1.6 pA/V | 50 A | 0.50% + 4. 0 mA + 1.6 pA/V |
| 1 A | 10 A | 0.05 % + 1.5 mA + 1.6 pA/V | 20 A | 0.06% + 1.8 mA + 1.6 pA/V |
| 100 mA | 1 A | 0.03 % + 0.02 mA + 1.6 pA/V | 2 A | 0.05% + 0.03 mA + 1.6 pA/V |
| 10 mA | 100 nA | 0.02 % + 2.5 A + 1.6 pA/V | 200 nA | 0.03% + 6.0 A + 1.6 pA/V |
| 1 mA | 10 nA | 0.02 % + 0.2 A + 1.6 pA/V | 20 nA | 0.03% + 0.3 A + 1.6 pA/V |
| 100 A | 1 nA | 0.02 % + 25.0 nA + 1.6 pA/V | 2 nA | 0.03% + 60.0 nA + 1.6 pA/V |
| 10 A | 100 pA | 0.02 % + 1.5 nA + 1.6 pA/V | 200 pA | 0.03% + 5.0 nA + 1.6 pA/V |
| 1 A | 10 pA | 0.03 % + 0.5 nA + 1.6 pA/V | 20 pA | 0.03% + 0.8 nA + 1.6 pA/V |
| 100 nA | 1 pA | 0.03 % + 101.7 pA + 1.6 pA/V | 2 pA | 0.03% + 101.7 pA + 1.6 pA/V |
| 10 nA | 100 fA | 0.06 % + 4.7 pA + 1.6 pA/V | 200 fA | 0.06% + 6.7 pA + 1.6 pA/V |
| 1 nA | 10 fA | 0.15 % + 1.9 pA + 1.6 pA/V | 20 fA | 0.15% + 3.7 pA + 1.6 pA/V |
| 测量 | 供电 | |||
| 电压范围 | 分辨率 | 精度 | 分辨率 | 精度 |
| 200 V | 1 mV | 0.02% + 50.3 mV + 0 V/A | 1 mV | 0.02% + 50.3 mV + 0 V/A |
| 20 V | 100 V | 0.02% + 5.3 mV + 0 V/A | 100 V | 0.02% + 5.3 mV + 0 V/A |
| 2 V | 10 V | 0.02% + 690.0 V + 0 V/A | 10 V | 0.02% + 940.0 V + 0 V/A |
| 200 mV | 1 V | 0.02% + 565.0 V + 0 V/A | 1 V | 0.02% + 715.0 V + 0 V/A |
低压SMU (2636B) 到低电流矩阵
| 测量 | 供电 | |||
| 电压范围 | 分辨率 | 精度 | 分辨率 | 精度 |
| 1.5 A | 10 A | 0.05% + 3.5 mA + 1.3 pA/V | 50 A | 0.06% + 4.0 mA + 1.3 pA/V |
| 1 A | 10 A | 0.03% + 1.5 mA + 1.3 pA/V | 20 A | 0.05% + 1.8 mA + 1.3 pA/V |
| 100 mA | 1 A | 0.02% + 20.0 A + 1.3 pA/V | 2 A | 0.03% + 30.0 A + 1.3 pA/V |
| 10 mA | 100 nA | 0.02% + 2.5 A + 1.3 pA/V | 200 nA | 0.03% + 6.0 A + 1.3 pA/V |
| 1 mA | 10 nA | 0.02% + 200.0 nA + 1.3 pA/V | 20 nA | 0.03% + 300.0 nA + 1.3 pA/V |
| 100 A | 1 nA | 0.02% + 25.0 nA + 1.3 pA/V | 2 nA | 0.03% + 60.0 nA + 1.3 pA/V |
| 10 A | 100 pA | 0.03% + 1.5 nA + 1.3 pA/V | 200 pA | 0.03% + 5.0 nA + 1.3 pA/V |
| 1 A | 10 pA | 0.03% + 501. 1 pA + 1.3 pA/V | 20 pA | 0.03% + 801.1 pA + 1.3 pA/V |
| 100 nA | 1 pA | 0.06% + 101.1 pA + 1.3 pA/V | 2 pA | 0.06% + 101.1 pA + 1.3 pA/V |
| 10 nA | 100 fA | 0.15% + 4.1 pA + 1.3 pA/V | 200 fA | 0.15% + 6. 1 pA + 1.3 pA/V |
| 1 nA | 10 fA | 0.15% + 1.4 pA + 1.3 pA/V | 20 fA | 0.15% + 3. 1 pA + 1.3 pA/V |
| 100 pA | 1 fA | 0.15% + 1.3 pA + 1.3 pA/V | ||
| 测量 | 供电 | |||
| 电压范围 | 分辨率 | 精度 | 分辨率 | 精度 |
| 200 V | 1 mV | 0.02% + 50.2 mV + 0 V/A | 5 mV | 0.02% + 50.2 mV + 0 V/A |
| 20 V | 100 V | 0.02% + 5.2 mV + 0 V/A | 500 V | 0.02% + 5.2 mV + 0 V/A |
| 2 V | 10 V | 0.02% + 580.0 V + 0 V/A | 50 V | 0.02% + 830.0 V + 0 V/A |
| 200 mV | 1 V | 0.02% + 455.0 V + 0 V/A | 5 V | 0.02% + 605.0 V + 0 V/A |
CMTR ( 电容测量单元) 技术数据
HV CMTR 指标
两端子HVCV 测量( 通过HV 矩阵)。
| 电容 | 10 kHz | 100 kHz | 1 MHz |
| 10 pF | 10% | 2% | 1% |
| 100 pF | 2% | 0.5% | 1% |
| 1 nF | 0.5% | 0.5% | 4% |
| 10 nF | 0.5% | 0.5% | 5% |
三端子HVCV 测量( 通过HV 矩阵)
100 kHz
| 参数 | 典型电容 | 精度 | 1 MHz |
| 输入电容 | Ciss | 100 pF-10 nF | 典型值 5% |
| 输出电容 | Coss | 20 pF-2 nF | 典型值 5% |
| 反向传送电容 | Crss | 10 pF-2 nF | 典型值 5% |
1 MHz
| 参数 | 典型电容 | 精度 | 1 MHz |
| 输入电容 | Ciss | 100 pF-10 nF | 典型值 10% |
| 输出电容 | Coss | 20 pF-2 nF | 典型值 10% |
| 反向传送电容 | Crss | 10 pF-2nF | 典型值 10% ( 参见下 面的备注 1.3) |
备注
1. 测量Crss 要求保护电源。在生产系统中，在超过100 kHz 时保护效果有效。测量Ciss 和Coss 不要求保护。
2. 实际精度取决于Ciss/Coss/Crss 之比。
3. 由于上面的备注1 和备注2，这里只是参考数据。
DMM ( 数字万用表) 技术数据 - 吉时利Model 7510
| 范围 | 分辨率 | 一年精度 |
| 100 mV | 10 nV | 18 ppm rdg + 9 ppm rng |
| 1 V | 100 nV | 15 ppm rdg + 2 ppm rng |
| 10 V | 10 V | 14 ppm rdg + 1.2 ppm rng |
| 200 V | 100 V | 22 ppm rdg + 5 ppm rng |
通用指标和软件
机柜尺寸 60.0 cm 宽 x 91.5 cm 深 x 190.5 cm 高
工频功率 100 V, 115 V, 220 V, 240 V (50 Hz, 60 Hz)
软件 KTE 5.7，包括晶圆描述、测试宏程序开发、测试计划开发、极限设置、测试 数据管理、用户接入点和系统诊断
支持的探头 CascadeTesla, TEL P8XL, Accretech UF3000
探头卡 吉时利, Celadon
EMC 满足欧盟EMC 指令
安全 满足欧盟低压指令
认证 SEMI S2, S8 和S14
保修 一年
支持服务 探头站集成、校准、维修、测试计划迁移和相关分析等协议
注：所有技术数据如有变更，恕不另行通告。
