超越規格：更高電流的供給與測量

結論
對于寬范圍的電子器件，SMU提供了一種設計測試和測量系統的簡(jiǎn)單、集成度高的方法。越來(lái)越多的測試應用需要源和/或測量更高電流的能力，本文介紹的技術(shù)提供了組合分立源與測量儀器的實(shí)用、經(jīng)濟有效的替代方法。欲獲知關(guān)于實(shí)現高電流測試配置的更多技術(shù)信息，請到www.keithley.com/data?asset=52630下載編號為3047的應用筆記:“用I-V測量設備實(shí)現更高電流的方法”。

附：接線(xiàn)與測試設備安全性的考慮

通常，測試接線(xiàn)和測試連接都必須使DUT和SMU之間的電阻值（R）、電容值（C）和電感值（L）達到最小。為了使電阻值最小化，在任何可能的地方并且肯定在測試設備之內，使用較大規格的電線(xiàn)。需要的規格取決于承載電流的幅度；例如，對于必須承載40A的接線(xiàn)，大概需要12號的線(xiàn)纜。

低阻線(xiàn)纜對于防止儀器損壞非常重要。選擇低于30mΩ/m的電纜或更低電阻值的線(xiàn)纜用于10A脈沖。讓電纜長(cháng)度盡量短，并且永遠使用低電感電纜（例如，雙絞線(xiàn)對或低阻抗同軸型）、大規格電纜以限制線(xiàn)纜上的壓降。通過(guò)檢查SMU電壓輸出的裕量指標以確保該壓降沒(méi)有過(guò)大。例如，如果使用2602A型SMU輸出20V，那么測試線(xiàn)的壓降不應超過(guò)3V才能避免測試結果不準確或儀器損壞。規定HI和SENSE HI端子間的最大電壓為3V并且LO和SENSE LO端子間的最大電壓為3V。

雖然許多人認為防護能最大程度降低線(xiàn)纜的充電效應，但這通常是高壓測試而不是高電流測試需要關(guān)心的。四線(xiàn)Kelvin連接必須盡可能靠近DUT；每毫米長(cháng)度得到的測量結果都會(huì )不同。

而且，應當注意的是，應當用SMU施加電壓進(jìn)行電壓回讀，因為正在輸出電流的SMU的電壓讀數由于連接的情況會(huì )有很大變化，而且與DUT上實(shí)際看到的不同。

測試設備上使用的插座必須是知名的高質(zhì)量插座。例如，某些紅色插座使用大量鐵制材料以獲得紅色效果，但由于導電會(huì )導致不可接受的大量泄漏。插座之間的電阻值應當盡可能高，而且在任何情況下都大于1010Ω。

當測試FET或IGBT時(shí)，往往推薦在SMU和器件柵極之間加入電阻器。當大量脈沖電流經(jīng)過(guò)這些類(lèi)型的器件時(shí)，它們容易產(chǎn)生振蕩。在柵極插入電阻器會(huì )衰減這些振蕩，因此使測量穩定；由于柵極不吸收更多的電流，所以電阻器不會(huì )導致較大的壓降。

如果測試序列中使用的電壓超過(guò)40V，那么測試設備和SMU必須安裝適當的互鎖并按照正常的安全規程操作。

許多電氣測試系統或儀器都能測量或輸出危險的電壓和功率電平。在單錯誤的情況下（例如，編程錯誤或儀器故障）也可能輸出危險電平，甚至系統提示當前沒(méi)有危險。對于保護操作人員在任何時(shí)候都遠離所有危險來(lái)說(shuō)，這些高電平非常關(guān)鍵。保護方法包括：

● 使用前，仔細驗證測試方案的操作。

● 設計測試固定裝置以防操作人員接觸任何危險電路。

● 確保被測器件完全封閉，以保護操作人員免受飛濺碎片的傷害。

● 操作人員可能接觸到的所有電氣連接都必須雙重絕緣。雙重絕緣可以在其中一個(gè)絕緣層失效后還能確保操作人員的安全。

● 當測試裝置蓋打開(kāi)時(shí)，使用可靠性高的失效-安全互鎖開(kāi)關(guān)斷開(kāi)電源。

● 只要可能，盡量采用自動(dòng)機械手，進(jìn)而操作人員無(wú)須接觸測試裝置的內部以及打開(kāi)防護。

● 為系統的全部用戶(hù)提供適當的培訓，讓大家理解所有潛在危險并知道如何保護自己不受傷害。測試系統設計工程師、集成工程師和安裝工程師的責任是確保對于操作人員和維護人員的保護非常到位而且有效。