曲线追踪仪是一种基础电子测试设备,通过IV曲线追踪,来分析半导体器件(如二极管、晶体管、晶闸管等)的特点。它们通常用于器件可靠性应用中,如失效分析和参数表征。
泰克在1955年推出曲线追踪仪,显示真空管的伏安特性曲线。此后,泰克发布了更加复杂、更加完善的曲线追踪仪,用来测试晶体管、二极管和其他固态器件。
泰克Type 576曲线追踪仪于1969年问世,获得业界广泛认可。vintageTEK泰克古董博物馆使用此型号在修复室里作维修。详情可点击这里。
对于经典曲线追踪仪的需求
不管是过去还是现在,这些早期型号在失效分析和教育应用中仍有很大需求。这些早期型号之所以流行,在一定程度上是因为现代曲线追踪仪不能复现简单的交互模型,包括“旋转一个旋钮就能在屏幕上显示曲线”这样简单的用户体验。由于这些老式泰克曲线追踪仪已经不再生产,所以持续的需求催生了强劲的二手传统曲线追踪仪市场,翻新的370B在网上拍出20,000美元以上的高价。
对于首选继续使用传统曲线追踪仪的实验室,对精致古董仪器的依赖必然也给其带来了一些障碍。考虑到能用的二手仪器的价格,实验室一般会让所有失效分析工程师共用一台仪器。想保持老仪器持续运转,需要采购储备旧的更换元件,而且它们占用的空间相当大,而实验室空间一般都有限。另外它们捕获和分享数据也不容易。
现代IV曲线追踪仪配置
正是意识到市场需求类似经典泰克曲线追踪仪的仪器,泰克和吉时利推出了两种解决方案。第一种即Keithley PCT(参数曲线追踪仪),也就是IV曲线追踪仪配置,包括表征工程师开发完整测试系统所需的一切功能。由于这些配置都是模块化的,因此它们之后可以不断升级。另外,“积木式”仪器,如源表, 可以在需要时单独用于其他应用。尽管这些配置是最接近经典曲线追踪仪的硬件等效产品,但它们的投资也相当大。根据实验室的需求,现在出现了一种更简单的解决方案。
I-V 波形记录器软件
吉时利最近推出IV曲线追踪仪软件,源测量单元(源表SMU)安装上它后就具有经典曲线追踪仪的功能,可为两端子器件执行相同的测试。由于源表能够在测量电压和电流的同时提供电压或电流,因此它在硬件功能上等同于曲线追踪仪。
具有独特触摸屏的2400图形化系列 SMU可安装IV曲线追踪仪软件,为用户再现IV曲线追踪仪的使用体验,用于测量两端子器件。IV曲线追踪仪能够充分利用这些源表的功能,包括内含双高速数字化器的2461,以标准正负直流电、交流电和脉冲直流电进行追踪。这与576对映,其拥有+DC、-DC和AC输入,也就是说可以输出+电压、-电压或同时输出+电压和-电压。
具有独特触摸屏的2400图形化系列 SMU可安装IV曲线追踪仪软件,,为用户再现IV曲线追踪仪的使用体验,用于测量低功率两端子器件。
经济的IV曲线追踪方式
每位工程师配有自己的IV曲线追踪仪,不用在实验室共享过时设备。吉时利源表便于携带,可轻松地安置于测试台上,下图是其与370B的尺寸对比。安装IV曲线追踪仪软件后,只需点击(或轻触)几下,源表就能具有曲线追踪仪的功能,同时它依然保留原来的全部发送、接收和测量功能。用户还可以简便地导出曲线或截屏,无需再到网上淘换备件。
吉时利IV曲线追踪仪软件与源表相结合,提供了一种经济的方式,既可以享有经典曲线追踪仪的易用性,又没有维护古董仪器带来的负担。
装有吉时利IV曲线追踪仪软件的源表尺寸只是经典曲线追踪仪的几分之一。
I-V曲线追踪仪软件的应用
常用IV曲线追踪仪对半导体器件进行失效分析,这在一定程度上是因为它们提供精确控制和即时结果。对器件供电过高可能会破坏指出失效根源的敏感证据。失效分析工程师可以使用IV曲线追踪仪直接控制输出值,使IV曲线缓慢上升直至出现异常,然后无缝深入异常行为。源输出的分辨率最低为500 nV或500 fA。
除失效分析外,曲线追踪仪一直被视为工程教学的必备设备,因为它们非常简单,学生可以把所学的知识直接应用到电气设备中。安装IV曲线追踪仪软件的源表提供了同样的优势,学生可以获得实时直接控制功能,可以实验和巩固各种电子器件知识。
如果想为应用找到合适的解决方案,可查看我们的 参数曲线追踪仪,或进一步了解吉时利 IV曲线追踪仪软件 和 2400图形化系列 SMU