[实用新型]半导体器件测试系统脉冲大电流幅度校准装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种半导体器件测试系统脉冲大电流幅度校准装置，目前能够解决通信领域内半导体器件测试系统脉冲大电流源幅度的校准。 

背景技术

半导体器件测试系统是用于测试半导体器件参数的设备。测试过程中，半导体器件的附加温升导致测试数据漂移和不稳定，因此在美军标、国军标、国标等标准中规定了“脉冲测试”法。美军标MIL-STD-750E半导体器件试验方法4.3.2.1、国军标GJB 128A-1997半导体分立器件试验方法3.3.2.1中，脉冲测试规定了脉冲宽度优先选取300μs。随着功率半导体器件的发展，为了适应不同的测试需要，在新修订的美军标及国军标等标准中，将脉冲测试的施加时间进行了延长，将脉冲宽度为300μs的瞬时单次脉冲电流扩展为脉冲宽度在250μs～10ms内可调，但300μs脉冲测试条件仍然在半导体器件参数测试时被广泛采用。 

由于半导体器件测试系统广泛采用“脉冲测试法”，即脉冲大电流信号为单次脉冲信号，脉冲宽度在250μs～10ms内可调，由于其技术指标比较高，一般为约为1.0％～1.5％。目前存在的测量方法都具有一定的局限性：1)普通的电流探头和数字示波器由于采样速率和测量精度的限制，难以实现对此类脉冲信号参数进行准确测试，无法满足校准需要。2)采用外接精密微小电阻通过测量电阻上的脉冲电压幅度间接的通过计算得到脉冲电流幅度，是保证实现较高测量准确度的方法之一。由于被测脉冲电流信号的上升时间最快为几个微秒，最窄脉冲宽度为250μs～300μs之间，因此使用此种方法，存在两方面技术难点：1)普通数字电压表的采样速率最高为1kS/s，即使达到100kS/s采样速率的数字电压表也仅适用于测量周期性信号；2)普通的分流器由于其中存在一定的电抗成分，分流器的时间常数会对测试产生一定的影响。这些都是需要解决的问题。 

发明内容

由于示波器法和电流探头法测量脉冲电流幅度准确度较低，不能满足校准需要，本实用新型提供了一套校准装置，该校准装置能够准确的测量出脉冲大电流幅度的大小，满足校准该类设备的需要。 

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：将校准装置组成部分之一半导体器件测试系统专用测试适配器串联进脉冲大电流源输出回路中，脉冲大电流通过测试适配器内部标准电阻，在标准电阻两端产生脉冲电压信号，使用NI PXI-4071高速数据采集单元采集脉冲电压信号，通过欧姆定律计算可以得到脉冲电流幅度的大小。 

本实用新型提出了半导体器件测试系统脉冲大电流幅度校准装置，其组成部分包括：NI PXI-1042主控机箱，NI PXI-4071高速数据采集单元、TDS320数字示波器、半导体器件测试系统专用测试适配器。高速数据采集单元具有电压采集的“+”和“-”端子，半导体器件测试系统专用测试适配器具有脉冲电压信号输出的“+”和“-”端子以及脉冲电流信号输入的“+”和“-”端子，数字示波器具有信号测试端子，半导体器件测试系统内部的脉冲大电流源具有“+”和“-”输出端子，校准装置内部连接方式为：将NIPXI-4071置于NI PXI-1042主控机箱空槽内，将专用测试适配器放置于被测半导体器件测试系统测试端，将专用测试适配器脉冲电压端子“+”端连接到NI PXI-4071高速数据采集单元的电压采集“+”端，将专用测试适配器脉冲电压端子“-”端连接到NI PXI-4071高速数据采集单元的电压采集“-”端，将示波器探头连接到专用测试适配器示波器测试端。 

NI PXI-1042主控机箱主要实现NI PXI-4071的使用环境，集成控制功能；TDS320数字示波器主要实现采集波形的实时显示功能，用于观察波形是否发生畸变；专用测试适配器主要实现脉冲大电流信号的转换，将脉冲大电流信号转变为可被测量的脉冲电压信号，测试适配器内置精密无感电阻，其主要技术指标：阻值为10Ω、1Ω、0.1Ω、0.01Ω，功率5W～60W，阻值准确度±0.2％，无感，温度系数小于40ppm。 

本实用新型的有益效果是，可以准确的测量半导体器件测试系统脉冲大电流幅度，测量原理简单，测试步骤简捷，测量不确定度较低，为通信领域内半导体器件测试系统脉冲大电流幅度的校准提供了依据。 

附图说明

下面结合附图和实施方式对本实用新型进一步说明。