Keithley stellt High Voltage System SourceMeter vor

22. März 2012 - Keithley Instruments stellt das High Power System SourceMeter Instrument Modell 2657A vor und erweitert damit die Familie der System SourceMeter der Serie 2600A um ein Hochspannungsinstrument für die Charakterisierung von Leistungshalbleitern und Materialien.

Durch die eingebaute 3.000V, 180W-Quelle erlaubt das Modell 2657A die Einspeisung einer bis zu fünffachen Leistung in das Testobjekt im Vergleich zu anderen Systemen - und dies bei deutlich niedrigeren Kosten. Die sehr präzise und schnelle 6 1/2-stellige Messtechnik im Modell 2657A ermöglicht Strommessungen bis zu einer Messauflösung von 1fA (Femtoampere), so dass auch der Leckstrom von Leistungshalbleitern der nächsten Generation problemlos gemessen werden kann.

Das Modell 2657A wurde speziell für Hochspannungsanwendungen wie den Test von Leistungshalbleitern, wie Dioden, FETs und IGBTs sowie die Charakterisierung von neueren Materialien wie Galliumnitrid (GaN), Siliziumkarbid (SiC) und anderen Verbindungshalbleiter- Materialien und Bauteilen optimiert. Es eignet sich auch für die Charakterisierung von sehr schnellen Einschwingvorgängen sowie Durchbruch- und Leckstromtests bei verschiedenen elektronischen Bauteilen bis 3.000V.

Wie alle Geräte der Serie 2600A zeichnet sich auch das Modell 2657A durch eine Kombination von einer sehr flexiblen Vierquadranten-Spannungs- und Stromquelle/Last mit hochgenauen Volt- und Amperemetern aus. Es kombiniert die Funktionalität von mehreren Instrumenten in einem einzigen Gerät: Halbleiter-Charakterisierungssystem, Präzisionsstromversorgung, Stromquelle, 6-1/2-stelliges DMM, Arbitrary Waveform Generator, U- und I-Pulsgenerator, 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 am Markt erhältlichen Lösungen, die normalerweise nur eine eingeschränkte Funktionalität bieten, kann das Modell 2657A bis zu 180W DC-Leistung als Quelle oder Senke liefern (±3.000V@20mA, ±1500V@120mA). Das Modell 2657A bietet außerdem eine Auflösung von 1fA, so dass sehr schnelle und genaue Sub-Picoampere-Messungen selbst bei einer Einspeisung von bis zu 3000V möglich sind.

Messmodi für Digitalisierung oder Integration

Das Modell 2657A unterstützt digitalisierende und integrierende Messungen zur genauen Charakterisierung von sowohl kurzzeitigen Ereignissen, als auch eines konstanten Verhaltens, wie beispielsweise sich schnell ändernde thermische Effekte. Je zwei unabhängige A/D-Wandler stehen für jeden der beiden Modi zur Verfügung, einer für Strom und einer für Spannung. Somit ist gleichzeitig ein genaues Rücklesen der Quellen möglich, ohne dass der Testdurchsatz eingeschränkt wird. Die im digitalisierenden Messmodus verwendeten 18 Bit A/D-Wandler ermöglichen eine Abtastung in Schritten von einer Mikrosekunde, so dass Spannungs- und Stromspitzen gleichzeitig erfasst werden können. Im Gegensatz ermitteln vergleichbare Lösungen normalerweise das Ergebnis aus dem Mittelwert mehrerer Messwerte und sind somit nicht schnell genug und daher für die Charakterisierung kurzzeitiger Ereignisse nicht geeignet. 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 hohen Spannungen beispielsweise bei den Leistungshalbleitern der nächsten Generation.

Leistungsfähige Tools für die Testentwicklung

Mit TSP Express, der LXI-basierenden I-U-Testsoftware von Keithley, ist eine grundlegende Bauteilcharakterisierung ohne Programmierung oder Softwareinstallation möglich. Hierzu wird einfach ein PC mit dem LXI-LAN-Port verbunden und TSP Express über einen Java-fähigen Webbrowser aufgerufen. Die Ergebnisse können entweder in graphischer oder tabellarischer Form dargestellt und in eine .csv Datei zur Verwendung in einer Tabellenkalkulation exportiert werden. Zwei zusätzliche Tools für die Erstellung von Testsequenzen werden mit dem Modell 2657A mitgeliefert: die Test Script Builder Applikation (für Erstellung, Änderung, Debugging, Ausführung und Verwaltung von TSP-Skripts) und ein IVI-basierter LabVIEW-Treiber (zur einfachen Integration des Modells 2657A in Lab-VIEW-Testfolgen). Die Test Script Builder Applikation verfügt über neue Debugging-Möglichkeiten, welche die Testprogrammentwicklung einfacher und produktiver machen.

Die ACS Basic Edition Software ist ebenfalls als eine Option für die Bauteilcharakterisierung verfügbar. Die neuste Version bietet umfangreiche Funktionen für die Charakterisierung von Hochspannungs- und Hochstrom-Bauteilen. Die enthaltenen Messbibliotheken wurden aktualisiert und unterstützen nun sowohl einen DC- als auch einen Puls-Modus sowie das Hochspannungs-Modell 2657A und das Hochstrom-Modell 2651A der High Power System SourceMeter Instrumente. Diese Bibliotheken adressieren verschiedene Leistungsbauteile, wie FETs, BJTs, Dioden, IGBTs etc., sowie vielfältige Tests, wie Eingangs-, Ausgangs- und Übertragungs-Charakteristik der meisten Bauteile. Ein spezieller "Trace Mode" ermöglicht eine Echtzeit-Steuerung des Spannungs-und Strom-Ausgangs eines Instrumentes über einen einfachen Schieberegler.

Flexible, hoch genaue Verbindungs- und Kontaktierlösungen

Das Modell 2657A kann mit anderen Instrumenten in einem Testsystem über standardmäßige SHV-Koaxialkabel (Safe High Voltage) verbunden werden, die zu bestehenden Hochspannungstestanwendungen kompatibel sind. Für Anwendungen, die sehr kleine Ströme messen müssen, bietet Keithley spezielle (abgeschirmte) HV-Triaxial-Verbindungen für das Modell 2657A an, um die Messgenauigkeit zu optimieren.

Das neue optionale High Power Device Test Fixture Modell 8010 stellt die Verbindungen für den Test von Bauteilen mit hoher Leistung bis 3000V oder 100A her. Die Konfiguration eines Bauteiltesters, der das Hochspannungsmodell 2657A, bis zu zwei Hochstrom-Instrumente Modell 2651A oder bis zu drei SMU-Instrumente für kleinere Leistungen enthält (andere Instrumente der Serie 2600A oder das SCS-Halbleiter-Charakterisierungs-System Modell 4200), wird dadurch sicherer und einfacher. Neben standardmäßigen Bananen-Kurzschlussbrücken verfügt das Modell 8010 auf der Rückseite über Ports für ein Oszilloskop und einen thermischen Sensor, was die Systemintegration für eine weitere DUT-Charakterisierung vereinfacht. Das Modell 8010 bietet außerdem umfassende Funktionen zur Sicherheitsverriegelung. In das Modell 8010 integrierte Schutzschaltungen schützen die Niederspannungs-Eingänge der Serie 2600A Instrumente vor hohen Spannungen aus dem Modell 2657A und verhindern, dass das Instrument bei einem Fehler beschädigt wird. Außerdem sind individuelle Schutzmodule erhältlich, um die sichere Verbindung mehrerer SMUs mit einem Prober-System, Bauteil-Handler oder anderen Testadaptern von externen Anbietern zu vereinfachen.

Verfügbarkeit

Die Auslieferung beginnt im Mai, die Lieferzeit liegt bei zwei Wochen.