标签: 源表

一、高校集成电路实验室建设中的痛点 1、可定制化程度低，支出成本高。采用教育型专用仪器仪表，功能比较单一，复用率较低，只能采购多种类型的仪器，支出成本高。 2、实验仪器台套数少，实验周期长。实验仪表台数少，实验课程周期长，与理论课的时间兼容性差。 3、实验过程不透明，缺乏动手能力培养。仪表仪表集成度较高，而且操作模式较傻瓜，实验过程不透明。 4、实验课程内容老旧，与产业不同步。半导体行业发展日新月异，测试的技术及方法不断更新，而高校实验教学内容依然延续之前的模式，与产业脱节。 二、普赛斯：基于SMU源表的微电子和集成电路实训中心解决方案 三、方案特色： 1、 外观简洁紧凑集成度高 整体布局合理，兼顾外形的简洁和美观，与实验室环境匹配。 2、 通用开放型仪表平台 以数字源表(SMU)为核心，覆盖所有材料器件的直流特性测试；示波器、信号源、数字电桥等通用仪表完成动态参数测试实验。 3、 模块化设计实验夹具盒 根据专业课程内容来选择相匹配的实验夹具盒，可以兼容SOP、SOT、TO等不同封装的器件，预留丰富的端口及标示，提升测试效率。 4、 引入集成电路测试工业技术 与行业一致的集成电路测试工业软件开发工具链集合多种集成电路测试所需工业仪表与一体。 5、 满足循序渐进的教学需求 保留测试仪器外接接口，与专门设置的开放面包板区域配合，学生可以从最基本的手动测试开始逐步学习，兼顾与电路等前序课程的衔接过渡。 6、 软件集成功能强 软件系统集成了所有仪表的功能，可以方便在软件端进行仪表操作；学生可以快速调用，方便实验操作。 7、课赛结合教学新模式 IECUBE-3100作为“全国大学生集成电路创新创业大赛”测试赛道指定竞赛平台，接轨集成电路测试行业领先技术和人才需求，开设”集成电路测试”课程，课赛结合锻炼学生动手实践能力。 8、 接轨行业应用 设置与集成电路行业实际工业应用接轨的自动化测试区域，通过2个PCI接口可同时接入2个测试Load Board，完成包含并行测试在内的自动化测试应月。 9、 复合型人才的培养 全方位覆盖科研、教学、实验、技能培养需要，人才培养覆盖从基础到科研等综合型。 四、实训项目及支撑课程： 支撑集成电路、微电子等专业相关课程的教学与实训，能够进行项目开发和师资培训，打造芯片及功率器件测试实践实训中心 普赛斯推出的教学实训平台是以工程教育专业认证为参与高校专业建设，以信息化构建学习者为中心的教育生态，培养集成电路硬件测试人才。为学生提供丰富的教学资源以及贴近现实的产业环境，支撑集成电路相关课程的教学与实训，且能进行项目开发和师资培训，打造集成电路人才培养实践中心，以培养高层次的工程实践能力强的毕业生，提高院校整体教学实力

为何称呼为源表，源表是如何四象限工作的？ “源”为电压源和电流源，“表”为测量表； “源表”即指一种可作为四象限的电压源或电流源提供精确的电压或电流，同时可同步测量电流值或电压值的测量仪表。（恒流源时测电压，恒压源时测电流） 数字源表 功能 ： ①集合电压源、电流源、电压表、电流表的功能于一身，广泛用于各类精密器件的测量。 ②四象限工作，可作为源或负载 四象限工作，可以作为源或负载 电源象限是指以电源输出电压为X轴、输出电流为Y轴形成的象限图。第一、三象限即电压电流同向，源表对其它设备供电，称为源模式；第二、四象限即电压电流反向，其它设备对源表放电，源表被动吸收流入的电流，且可为电流提供返回路径，称为阱模式。 在选择源表时，需要先确认待测 DUT 的电流电压最大范围，以此为参照来选择源的输出范围 , 这个输出范围是指源表对外输出恒定电压电流的功能范围 ， 这里需要注意，由于源表有总功率的限制，其输出不能同时达到电流输出和电压输出的最大值 。 源表采用四象限工作模式 ， 当电压、电流均为正时，工作在第一象限 ; 当电压为负、电流为正时，工作在第二象限 ; 当电压、电流均为负时，工作在第三象限 ; 当电压为正、电流为负时，工作在第四象限 。 以 SiC 、 GaN 为代表的第三代半导体材料 ， 具备高禁带宽度、高热导率、高击穿场强、高电子饱和漂移速率等特点，在没有自热效应的情况下测量半导体器件的真实状态至关重要 。 脉冲表征是自热效应的有效解决方案，通过短时间通电 ( 脉冲 ) 来降低温升对半导体性能的影响，进而得到更真实的数据，实现更快速和更精准的测量。 对于高速数字化或波形采集的应用场景，脉冲测试具有更高的分辨率 , 可以做到更优的采样性能 , 在同等带宽下可获得更精确的瞬态特性 , 是波形捕获和瞬态特性应用的理想选择。 功率器件测试用HCPL100型高电流脉冲电源

数字源表也称为源测量单元 (SMU), 集数字万用表、电压源、电流源、电子负载以及脉冲发生器、波形发生器等功能于一体，同时可精确限流保护器件不受损坏。在功率半导体测试，光电子器件研究、晶体管检定等方面被广泛应用，可以简化测试系统，提高测试效率 ， 不知道怎么选择 SMU? 不妨来“挖一挖” 。 在选择源表时，需要先确认待测 DUT 的电流电压最大范围，以此为参照来选择源的输出范围 , 这个输出范围是指源表对外输出恒定电压电流的功能范围 ， 这里需要注意，由于源表有总功率的限制，其输出不能同时达到电流输出和电压输出的最大值 。 源表采用四象限工作模式 ， 当电压、电流均为正时，工作在第一象限 ; 当电压为负、电流为正时，工作在第二象限 ; 当电压、电流均为负时，工作在第三象限 ; 当电压为正、电流为负时，工作在第四象限 。 以 SiC 、 GaN 为代表的第三代半导体材料 ， 具备高禁带宽度、高热导率、高击穿场强、高电子饱和漂移速率等特点，在没有自热效应的情况下测量半导体器件的真实状态至关重要 。 脉冲表征是自热效应的有效解决方案，通过短时间通电 ( 脉冲 ) 来降低温升对半导体性能的影响，进而得到更真实的数据，实现更快速和更精准的测量。 对于高速数字化或波形采集的应用场景，脉冲测试具有更高的分辨率 , 可以做到更优的采样性能 , 在同等带宽下可获得更精确的瞬态特性 , 是波形捕获和瞬态特性应用的理想选择。 功率器件测试用HCPL100型高电流脉冲电源 考虑数字源表的测试指标时 , 关键术语不要忽视，例如 : 精度、重复 、 分辨率、灵敏度和 NPLC 采样时间。 以精度为例，源表关注的测量精度应电流测量精度和电压测量精度, 例如，在功率器件静态参数测试中 , 关注 1000A 及以上高电流量程下的输出及测量精度尤为重要。 当用户有多路测试需求时，我们推荐用户选择普赛斯 CS 系列插卡式数字源表，最高可实现 40 路同时测量及输出 ； 也可以选择将多台单通道数字源表 (SMU) 连接起来 , 作为多通道源 / 测量单元使用，无需复杂的布线通过此功能，只需要对主机和从机进行相关触发设置主机可以从 SMU A 向从机发送测试数据，接上专用的触发信号线之后 , 即可实现多台源表间的同步 。 那么我们又该如何选择源表的品牌呢 ? 在国内半导体产业快速发展的背景下 , 我们在实验测试环节被拿捏的死死的。 关键技术卡脖子 ? 卡在哪儿 ? 大概就是，咱们想买还买不到，问就是“没货源”、“交期长”、“售后难” 讲到这儿，懂的都懂。 如需了解更详细的选型指导和产品资料 不妨再来 普赛斯仪表 “挖一挖”

概述 气体传感器是一种可以将气体的某些信息包括浓度和种类转换为可以被操作人员、仪器仪表、计算机等利用的声、电、光或者数字信息的装置，通常被安装于监测系统探测头内的监测系统中，用于现场采集空气数据。根据气敏特性可将气体传感器分为半导体式、固体电解质式、电化学式、接触燃烧式、光学式和热导式等类型。 其中，半导体气体传感器是一种利用气体的吸附而使半导体本身的电导率发生变化这一机理来进行检测的器件，具有灵敏度高、响应快、稳定性好、使用简单的特点，广泛应用于智能家居、汽车电子、消费电子、可穿戴设备、医疗、工业过程、环境监测等行业。 半导体气体传感器根据材料的不同，其阻值跨度大，覆盖 Ω~GΩ 范围。针对不同材料的气体传感器进行分选，需要有高效的检测方案。 利用数字源表源（ SMU ）设备进行气体传感器电性能测试 I-V测试是对待测器件（DUT）施加电压或电流，然后测试其对激励做出的响应。根据待测器件（DUT）的不同，信号电平可能相当低，需要高灵敏度源和测量仪器及测试技术，最大限度地减少误差的外部来源，而且需要有快的测试速度和高的测试可靠性做保证。 通常， 气体传感器 I-V 特性测试 需要几台仪器完成，如数字表、电压源、电流源等。然而，由数台仪器组成的系统需要分别 进行编程、同步、连接、测量和分析，过程既复杂又耗时，还占用过多测试台的空间。 而且，使用单一功能的测试仪器和激励源还存在复杂的相互间触发操作，有更大的不确定度及更慢的总线传输速度等缺点。 实施 I-V特性分析的Z佳工具之一是数字源表（SMU）。数字源表作为独立的恒压源或恒流源、伏特计、安培计和欧姆表，还可用作精密电子负载。其高性能架构还允许将其用作脉冲发生器，波形发生器和自动电流-电压(I-V)特性分析系统，支持四象限工作。 数字源表（ SMU ）解决方案 数字源表可以帮助用户轻松完美解决气体传感器测试中碰到的各种问题和需求，如： （1 ） 实时测试多种材料在同一气体条件下的电阻值的反应灵敏度； （2） 在低电压下进行下高范围跨度（ Ω 、 KΩ 、 MΩ 、 GΩ ） 的电阻测量，测试设备输入电阻要求高 （ 3）I/V 曲线扫描； （ 4）上位机实时显示各不同气敏电阻 R/t 曲线，并可记录存档； 方案一： S系列高精度数字源表+上位机软件，搭建多通道测试方案 S100数字源表是大动态范围、率先国产化的源表，集电压、电流的输入输出及测量等功能于一体。电压范围从300uV~30V，电流从10 0 pA~1A，输出精度达到0.1%，Z大功率可达30W，能够覆盖0~ 5 0GΩ之间电阻值的传感器测量。 图 1 S系列源表搭建多通道测试方案 方案二： CS1010 C + CS100/CS400插卡式源表+上位机软件，搭建多通道测试方案 该方案主要采用普赛斯插卡式设备（ CS1010主机+CS100子卡 或者CS1010主机 + CS400子卡）组建多通道测试方案，具有通道密度高、同步触发功能强、多设备组合效率高等特点。 CS1010 C 主机 ：采用自定义框架，背板总线带宽高达 3Gbps，支持16路触发总线，满足多卡设备高速率通信的需求，拥有最高容纳10字卡的插槽； CS100子卡： 为单卡单通道子卡，具备四象限工作能力 ， 最大电压 30V，最小电流1 0 0pA，输出精度达到0.1%，最大功率为30W；配合CS1010主机最多能搭建10个测试通道，能够覆盖0~ 5 0GΩ之间电阻值的传感器测量； CS400子卡 ：为单卡四通道字卡，卡内 4通道共地，最大电压10V，最小电流10nA，输出精度达到0.1%，单通道最大功率2W；配合CS1010主机最多能搭建40个测试通道，能够覆盖0~2 5M Ω之间电阻值的传感器测量； 图 2 CS1010主机+CS100/CS400字卡搭建多通道测试方案 方案三： CS1010 + A400采集卡 + S100/CS100 +上位机软件，搭建多通道测试方案 该方案主要由 1台CS1010主机、 N张A400采集卡、1台S100或者1张CS100子卡组成。A400采集精密电阻 (R1) 两端的电压值，所有测试通道采用并联方式统一由 S100/CS100进行供电。 A400数据采集卡： 支持可变速率采样和大容量数据存储的高精度数据采集卡；使用高性能 ADC芯片，分辨率可达16bits，最高支持2MS/s采样率，输入阻抗高达 1GΩ 。单采集卡支持 4通道，且通道间隔离；配合CS1010主机最多能搭建40个测试通道， 测试电阻范围依赖于精密电阻的阻值大小 。 图 3 CS1010C主机+A400采集卡+ S100搭建多通道测试方案 图 4 湖北大学物电学院样品测试结果 在传感器研究的早期阶段，利用 I-V特性分析技术，可以简化用于气体检测系统和分析仪器的传感器合格验证。无论对于新材料、新技术研发还是传感器的生产测试，将I-V特性分析技术用于各种传感器和选择Z佳测试仪器方面，数字源表都是用户值得信赖的合作伙伴。

光电二极管（ Photo-Diode）是由一个PN结组成的半导体器件，具有单方向导电特性。光电二极管是在反向电压作用之下工作的，在一般照度的光线照射下，所产生的电流叫光电流。如果在外电路上接上负载，负载上就获得了电信号，而且这个电信号随着光的变化而相应变化。 光电二极管 PD 测试要求 测试基本连线图如下： 主要测试指标 光灵敏度（ S,Photosensitivity） 光谱响应范围（ Spectral response range） 短路电流（ Isc，Short circuit current） 暗电流（ ID,dark current） 暗电流温度系数（ Tcid,Temp. coefficient of ID） 分流电阻（ Rsh, Shunt resistance） 噪声等效功率（ NEP,noise equivalent power） 上升时间（ tr,Rise time） 终端电容（ Ct）& 结电容（Cj） …… 光电二极管 PD 测试所需仪表 S系列台式源表/ CS系列插卡式源表； 示波器； LCR表； 温度箱； 样品探针台或者定制夹具； IV测试分析软件； 典型测试指标 选型依据 电压量程及精度； 电流量程及精度； 采样速率高； IV测试分析软件功能； 常见问题 1、国产源表与进口源表相比有哪些优势？ 答： S系列源表完全对标2 400 ，可测量电压和电流范围更宽。软件上不仅提供指令集，还支持C++和Labview的SDK包，更便于测试系统的集成。 2 、CS插卡式源表在测量PD时Z大可以做到多少个通道？ 答： 1003CS拥有最高容纳3子卡的插槽，1010CS拥有最高容纳10子卡的插槽，普赛斯子卡均能放入这两种主机，目前已开发，CS100、CS200、CS300、CS400、CBI401及CBI402子卡，其中CS100、CS200、CS300为单卡单通道，CS400、CBI401及CBI402为单卡四通道，卡内4通道共地。使用10插卡主机时，用户可实现Z达40通道的配置，用户针对实际情况可以选择不同的子卡实现Z优性价比搭配。