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KEYSIGHT 低漏电开关矩阵专为需要超低电流测量和高隔离性能的自动化半导体测试而设计。旨在保持飞安级信号完整性,这些开关矩阵可在多个设备或测试节点之间实现无缝切换,同时不影响测量精度。凭借灵活的配置、紧凑的外形尺寸以及与 KEYSIGHT 分析仪的轻松集成,它们是参数测试、可靠性研究和晶圆级表征的理想选择。立即申请我们热门配置的报价。需要帮助选择?请查看以下资源。
通过采用最小化漏电流的开关路径,确保超低电流测量的完整性,特别适用于进阶 材料的精密测量。
支持复杂测试配置,可扩展通道数量高达48个输出端口,适用于多引脚器件及晶圆级设置中的自动化测试矩阵。
通过专用电容补偿路径确保高阻抗CV测试的准确性,从而降低敏感器件测量中的失真。
可轻松与参数分析仪和半导体器件测试系统集成,通过直观的软件界面控制自动化开关流程。
最小电流测量分辨率
1 fA 至 20 fA
最大输出端口数
48 至 96
隔离
10 TΩ 至 100 TΩ
类型
矩阵、矩阵或多路复用器
是德科技 B2201A 低泄漏主机通过自动执行表征测试,显著降低测试成本。 该设备支持包含四个源表模块(SMU)的全开尔文配置和一台电容表,并预留空间以供未来扩展。B2201A低泄漏主机的独特优势在于配备14路内部路径测量输入,其中两路输入提供电容测量补偿。您可通过小键盘或光笔选件在前面板进行控制操作。
功能特性
测量功能
本页内容:行业挑战 • 摘要 • 特性和优势 • 元器件 • 主要技术指标 • 相关是德产品
B2200A 可自动执行表征测试,从而降低测试成本,同时不会影响半导体参数分析仪的测量性能。它支持 4 SMU 完全 Kelvin 配置和电容表,并可在未来进行扩展。此外,它还具有 14 路输入,每路输入都使用唯一的内部测量路径,其中两路输入还具有特殊的电容测量补偿特性。它还支持脉冲发生器等仪器。用户可使用键盘或可选光笔通过前面板进行操控。
对半导体晶圆上的众多测试结构进行所有必要的参数测量,可能需要耗费大量时间和成本。随着终端用户设备成本持续下降,即使在实验室表征环境中也必须降低测试成本。使用包含半自动或全自动晶圆探针的开关矩阵,可自动执行表征测试,且每次测试新模块时无需操作人员手动复位探针。这既缩短了测试时间,又节省了测试成本。
许多现有的开关矩阵都存在固有局限性。例如,多数开关矩阵会降低半导体参数分析仪的低电流测量性能,成为测量链中最薄弱的环节。若内部路径数量不足,开关矩阵将无法支持四端全开尔文测量和电容表功能,且每次将测量模式从IV切换至CV时,都需要耗费大量时间手动更改电缆连接。最后,若开关矩阵无法对电容测量结果进行补偿以消除路径长度造成的测量失真,则这些测量结果也将失准。
无与伦比的开关矩阵性能
B2200A fA级低泄漏开关主机提供卓越的低电流泄漏和电容测量性能,且不存在其他替代方案的局限性。其支持1 fA级测量能力意味着不会降低半导体参数分析仪的高性能表现。充足的输入通道数量可支持4-SMU全开尔文配置。全部14路输入对应独立内部路径,可实现并行操作。与同类方案不同,其能规避各通道路径长度差异导致的固有误差,确保电容测量结果不受失真影响;此外,系统还提供必要的参数和算法来补偿这些差异。其模块化结构支持12、24、36或48路输出配置,使用起来具有极大的灵活性。30 MHz带宽使其能够配合脉冲发生器等仪器使用。附加的LED显示屏和可通过键盘或可选光笔操作的前面板,使操作人员能够非常灵活地进行操作。
| 特性 | 优势: |
|---|---|
| 1 飞安(femtoamp)分辨率的电流测量能力 | 开关矩阵不会影响半导体参数分析仪的测量性能。 |
| 8路三轴输入和6路BNC输入 | 支持 4 SMU 完全开尔文配置和电容表,并预留 4 路 BNC 输入接口用于未来扩展; |
| 14条可同时使用的内部路径 | 使您能够同时使用全部 8 路三轴输入和全部 6 路 BNC 输入。 |
| 电容测量补偿特性 | 校正因矩阵内部路径长度产生的误差,使您能够通过开关矩阵准确测量电容。 |
| LED显示屏和可通过键盘或可选光笔进行操控的前面板 | 通过显示矩阵继电器的状态并支持手动更改继电器状态,您能够对测量结构进行离线调试。 |
| 30 MHz 带宽 | 您可以通过 B2200A 开关使用脉冲发生器等仪器。 |
| B2200A | |
|---|---|
| 技术指标 | 值 |
| 端口数 | |
| I-V 端口 | 8 个三轴端口(包括 Guard 端口) |
| AUX 端口 | 6 个 BNC 端口(其中 2 个为 CV 端口) |
| 输出通道 | 可使用三轴端口(包括 Guard 端口)、x12、x24、x36 和 x48 配置 |
| 插槽数量 | 4 个插槽,用于插入 48 毫米高的开关模块 |
| B2210A | |
|---|---|
| 技术指标 | 值 |
| 最大额定电流 | |
| I-V 端口 | 1.0 A |
| AUX 端口 | 0.5 A |
| 最大额定电压 | |
| I-V 端口(其他通道) | 200V |
| I-V 端口(通用) | 300V |
| AUX 端口(其他通道) | 100V |
| AUX 端口(通用) | 100V |
| 通道隔离 | |
| I-V 端口 | 1 × 10^14(欧姆) |
| AUX 端口 | 1 × 10^9(欧姆) |
| 偏置电流(补充) | |
| IV 端口 | 50 fA |
| IM噪声(RMS)(补充) | |
| I-V 端口 | 5 fA |
| 其他电容测量误差(补充) | < ± 1 % + 0.2 pF |
| 带宽(--3 dB 时) | 30 MHz |
| 稳定时间(补充) | 2.0 秒(50 fA 时) |
Keysight E5250A 低漏电开关主机可将单一测量站(例如 Keysight B1500A、4155C 或 4156C)扩展为自动化测量系统。插入式模块经过配置后,既可作为跨点矩阵用于通用参数测量,也可作为多路复用器用于长期可靠性测量。
配置为 24(8 x 3)通道多路复用器的 E5250A 具备 384 个通道及通常仅见于昂贵大型输入设备的高级特性,是进行长期可靠性测量的理想选择,并能利用成本较低的电源提供恒定的压力测试条件。
大量通道和可提供压力测试条件的低成本电源,能够对数百个并联器件进行高效测试,既节省成本和时间,又能获得精确、一致的结果。
特性
10×12矩阵开关,用于通用参数测量
24(8×3)通道多路复用器,用于可靠性测试
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低泄漏开关矩阵是一种专用的信号路由系统,旨在以高度受控且电气隔离的方式,将精密仪器 源表模块 SMU)、LCR表或电容测量单元)连接至多个器件端子。该系统针对高阻抗测量和超低电流切换(通常在飞安(fA)量级)进行了优化。 该矩阵可实现多引脚器件测试、晶圆探测及可靠性分析的无缝自动化,同时确保敏感IV或CV测量所需的信号完整性。通过实现器件引脚间的无人值守切换,低泄漏开关矩阵最大限度减少了人工重新连接的需求,从而降低测量误差、污染风险并缩短测试时间。
在测量超微弱信号时,漏电流会引入显著误差,尤其在进阶 缩放型半导体器件中——例如栅氧化层、钝化层、薄介质层,以及有机半导体 二维材料等新型材料。此类场景下,目标电流可能仅为飞安或皮安量级,即便通过开关继电器、线缆或连接器的微小泄漏电流也会导致结果失真。 高绝缘电阻(通常>100兆欧)、低介电吸收及优化屏蔽是基础 信号纯基础 低漏电流开关矩阵采用聚四氟乙烯或陶瓷基板,配备屏蔽三轴路径及专用继电器设计,从而抑制寄生电流路径,确保精密测量的完整性。
低泄漏开关矩阵通常集成于参数测试系统、半导体器件分析仪及晶圆探针台,用于自动化电气特性表征。每个矩阵通道通过软件仪器 可编程方式连接器件端子仪器 支持测试序列中的快速重配置。这种集成可实现凯尔文测量、差分测量及多端子IV/CV扫描等进阶 流程。 该矩阵通常通过SCPI命令、基于GUI的软件(如EasyEXPERT)或高吞吐量环境中的自动化框架进行控制。交叉点切换、继电器矩阵映射及高速驱动等特性,可实现开关与测量仪器间的无缝协同,在晶圆级测试或可靠性分析过程中最大限度减少空闲时间并提升吞吐效率。
若干关键参数影响着半导体应用中合适开关矩阵的选择:
继电器与屏蔽设计是开关矩阵维持高保真信号通路的核心要素。低泄漏矩阵中采用的机电继电器因其高绝缘电阻、低寄生电容及低介质吸收特性而被选用。许多系统采用密封玻璃外壳的簧片继电器,以最大限度减少污染并提升长期稳定性。 此外,驱动屏蔽、三轴电缆及隔离信号路径等屏蔽技术可保护敏感测量免受外部干扰和接地环路影响。内部PCB布局常采用接地平面和屏蔽走线来控制泄漏路径和信号耦合。合理的屏蔽设计确保矩阵本身不会成为误差源,尤其在测量高阻抗节点或进行低频CV特性分析时。