[发明专利]一种双极型晶体管电流放大系数测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路测试领域，特别涉及一种双极型晶体管电流放大系数 测量方法。

背景技术

双极型晶体管由于其具有体积小、重量轻、耗电少、寿命长、可靠性高等 优点已广泛用于广播、电视、通信、雷达、电子计算机、自动控制装置、电子 仪器、家用电器等各个领域。

双极型晶体管有两种基本结构：PNP型和NPN型。图1是NPN型双极型 晶体管的结构图，它是由2块N型半导体中间夹着一块P型半导体所组成。从 图1可见，发射区与基区之间形成的PN结称为发射结，而集电区与基区形成的 PN结称为集电结，三条引线分别称为发射极E、基极B和集电极C。当B点电 位高于E点电位零点几伏时，发射结处于正偏状态，而C点电位高于B点电位 几伏时，集电结处于反偏状态，集电极电源E_C要高于基极电源E_B。当发射结正 偏时，发射区的多数载流子(电子)及基区的多数载流子(空穴)很容易地越 过发射结互相向反方各扩散，但因前者的浓度基大于后者，所以通过发射结的 电流基本上是电子流，这股电子流称为发射极电流I_E。由于基区很薄，加上集 电结的反偏，注入基区的电子大部分越过集电结进入集电区而形成集电极电流 I_C，只剩下很少(1-10％)的电子在基区的空穴进行复合，被复合掉的基区空穴 由基极电源E_B重新补给，从而形成了基极电流I_B。根据电流连续性原理得： I_E＝I_B+I_C这就是说，在基极补充一个很小的I_B，就可以在集电极上得到一个较大 的I_C，这就是所谓电流放大作用，I_C与I_B是维持一定的比例关系的，即：β1＝I_C/I_B， 式中β1称为直流放大倍数。集电极电流的变化量ΔI_C与基极电流的变化量ΔI_B之比为：β＝ΔI_C/ΔI_B，式中β称为交流电流放大倍数。由于低频时β1和β的数 值相差不大，所以有时为了方便起见，对两者不作严格区分，统称为电流放大 系数β。

现有技术中往往将测量电流放大系数β作为判断双极型晶体管是否有缺陷 的标准之一。但对于电流放大系数较大的双极型晶体管，如硅锗双极型晶体管， 通过现有技术使用探针卡测量其电流放大系数β时往往会得到错误的结果。图2 为通过现有技术测得的NPN双极型晶体管β与I_E关系曲线图。对于通过其他多 种方式确认不具有缺陷的电流放大系数较大的双极型晶体管，通常其发射极电 流I_E越大，其电流放大系数β应该越小。但采用现有技术的方法通过探针卡测 量前述无缺陷的双极型晶体管的电流放大系数β时，如图2所示，往往会得到 随着其上发射极电流I_E越大电流放大系数β越大的错误数据，影响通过电流放 大系数β对该晶体管是否有缺陷进行准确的判断。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种双极型晶体管电流放大系数测量方 法，以解决现有技术的电流放大系数测量方法在测量电流放大系数较大的双极 型晶体管的电流放大系数时往往会得到错误的结果的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种双极型晶体管电流放大系数测量方 法，包括以下步骤：

在探针卡上的探针中选取用于测试的测试探针；

将所述测试探针与测试机连接，通过导线将所述探针卡上每个相同测试探 针所对应的探针连接点和测试机连接点连接，所述导线直线连接所述探针连接 点和所述测试机连接点，无交错缠绕；

将所述测试探针接触所述双极型晶体管的发射极和集电极；

通过所述测试机向所述探针卡上的所述测试探针施加电压，所述测试探针 进而向所述双极型晶体管的发射极E和集电极C分别施加电流和电压，施加于 集电极C的电压为固定值，而施加于发射极E的电流则随时间逐渐增加，与此 同时所述测试机实时测得在施加于发射极E的各个电流值下的集电极电流I_C和 基极电流I_B，通过得到的集电极电流I_C和基极电流I_B得到电流放大系数β。