ES620便携式TLP IV-曲线测试分析系统

ES620是一款先进的便携式脉冲IV-曲线特性表征系统,用于模拟静电放电脉冲事件,例如 TLP、VF-TLP、HMM、HBM、EFT和低压浪涌。系统会检测脉冲期间皮秒或纳秒级的瞬态电压和电流波形,并测试脉冲前、后被测器件的状态(漏电流、击穿电压、偏置电流、静态IV曲线,等)。可测的DUT包括静电防护器件、半导体、电路模块、触摸板传感器等。

特点

  • 配置最灵活的TLP IV曲线脉冲测试分析系统
  • 超便携设计
  • 超快测试速度,程序并行处理
  • 目前主要型号有 25 A、50 A和100 A ,但是160A以内的电流量程都可定制
  • 高质量TLP脉冲
  • 可扩展的测试模块包括 VF-TLP、HMM、HBM
  • 自动化故障检测方法包括:
    DC 抽查 (电压或电流)、 静态IV、熔融、击穿、偏置源波动, 以及客户自定义
  • 软件控制的脉冲注入: 单次、连续、IV-曲线表征
  • 上升沿选项:60 ps 至 50 ns   *(取决于型号)
  • 脉冲宽度选项: 1 ns 至 3200 ns   *(取决于型号)

 

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描述

1.描述

ES620是一套先进的便携式脉冲IV曲线表征系统,用于模拟静电放电脉冲事件,例如 TLP、VF-TLP、HMM、HBM、EFT和低压浪涌。该系统可监测脉冲发生时,ps或ns量级的瞬态电压和电流波形,并测试DUT在测试前、后的状态(漏电流、击穿电压、静态IV曲线等) 。可测试的DUT包括静电防护器件、半导体、电路模块、触摸板传感器等。

系统的传输线脉冲(TLP)测试和分析功能符合 ANSI/ESD STM5.5.1测试标准。ES620系统能够向器件注入高质量矩形波脉冲,同时记录流经器件的电流和器件两端电压。测试结果能够提供脉冲式IV曲线,使用户能够表征器件在纳秒级的瞬态响应。系统还具有先进的器件失效自动化检测方法,例如漏电流测试、静态IV曲线、熔断和火花放电。

超快TLP (VF-TLP) 测试和分析功能符合ANSI/ESD SP5.5.2测试标准。VF-TLP 测试用于模拟CDM速度的静电放电,捕捉高速(大约100 ps上升沿)状态下器件的电流和电压。用户可以通过这种方法测试器件的响应速度和峰值电压。

人体金属模型(HMM) 测试和分析功能符合 ANSI/ESD SP5. 6测试方法,该方法可替代IEC61000-4-2 中系统级ESD测试方法,用于测试 IC。当测试低阻抗器件或者晶圆时,系统的该测试功能可以提供符合IEC61000-4-2标准的理想波形,并且避免许多静电放电枪测试时可能出现的问题,例如:可重复性差,放电位置不精准,由未屏蔽继电器产生的EMI互扰,需要设置大接地平板和耦合板。

系统有完整的软件控制,可定制上升时间和脉冲宽度,与IVI仪器有良好的兼容性,体积小,价格优惠。

我们研发了两个版本的软件,一个基于LabVIEW,另一个基于Python。

2.应用

  • 晶圆级ESD测试
  • PCB/封装级ESD测试
  • 系统/电路 ESD 测试
  • 安全工作区 (SOA) 测试
  • 充电恢复时间测试
  • 差分ESD脉冲注入
  • 触摸屏ITO微带线熔断测试
  • 触摸屏ITO微带线火花放电测试
  • TLP注入电流脉冲符合并超过ANSI/ESD STM 5.5.1标准
  • VF-TLP注入电流脉冲符合并超过ANSI/ESD SP5.5.2标准
  • 对于低阻抗器件,HMM的注入电流脉冲与 IEC61000-4-2 波形相符

3.规格

ES620 基于传输线脉冲的 IV-曲线测试系统

参数 ES620-25 ES620-50 ES620-100 单位 备注
开路输出电压 ± 0.5 ~ 1250 ± 0.5 ~ 2500 ± 0.5 ~ 5000 V
50 Ω负载输出电压 ± 0.25 – 625 ± 0.5 ~ 1250 ± 0.5 ~ 2500 V
50 Ω负载最小电压步长 0.1 0.1 0.1 V
输出电压精度 优于< 5 % % 自校准后
短路输出电流 ± 0.01 ~ 25 ± 0.02 ~ 50 ± 0.04 ~ 100 A
50 Ω负载输出电流 ± 0.005 ~ 12.5 ± 0.01 ~ 25 ± 0.02 ~ 50 A
50 Ω负载峰值功率 ≥ 7.813 ≥ 31.25 ≥ 125 kW
自带TLP上升时间 ≤ 0.1 ≤ 0.2 ≤ 1 ns ES620-25可达 60 ps
其他上升时间选项 0.1 ~ 50 0.2 ~ 50 1 ~ 50 ns
自带TLP 脉冲宽度 100 ± 1 ns 默认值
其他脉宽选项 1 ~ 3200 2.5 ~ 1600 5 ~ 500 ns
测试间隔时间 一般为0.5 ~ 2 s 与示波器,SMU和规定有关
尺寸 347 X 300 X 145 mm
重量 5 6 8 kg
I &V 直接测量方法 I &V 直接测量探头A6213-T1 (CT-2电流探头 和 1K T型电压探头)
可配用示波器 Tektronix, Agilent, LeCroy, Rigol的主要型号 其他型号可根据客户需求进行匹配支持
可配用SMU Keithley 24xx/26xx系列 SMU 其他型号可根据客户需求进行匹配支持

ES620-HMM1 外置人体金属模型模块
(DUT为短路, 100 Ω HMM ,基于ANSI/ESD SP5.6标准)

参数 ES620-25 ES620-50 ES620-100 单位 备注
HMM等效IEC脉冲等级 6 12 24 kV ≤ ± 10 % (优于IEC 的±30% )
HMM 首峰电流 22.5 45 90 A 每千伏3.75 A ≤ ± 10 %

IEC 61000-4-2 (R=330Ω, C=150pF)

30 ns时的HMM 电流 12 24 48 A ≤ ± 10 % (优于IEC 的±30% )
60 ns时的HMM 电流 6 12 24 A ≤ ± 10 % (优于IEC的 ±30% )

ES620-HBM1 外置人体模型模块
(ANSI/ESDA/JEDEC JS-001 R=1.5 kΩ, C=100 pF)

参数 ES620-25 ES620-50 ES620-100 单位 备注
最大HBM 测试等级 ± 2 ± 4 ± 8 kV
最小HBM 测试等级 ± 10 V
最小测试步长 1 V 通过USB,用PCB 控制
电荷泄放电阻 10 K Ohm
电压输出灵敏度 1/201 V/V 注入50 Ohm时误差小于± 3%
电流传感器灵敏度 1 V/A 注入50 Ohm时误差小于± 3%
DC 测试串联电阻
测试间隔时间 >= 1 s 根据标准,最大 1P/s
物理尺寸 90 X 90 X 130 mm

 

4.订购信息

编号 型号 描述
TLP IV-曲线测试系统基本配置
1.1 ES620-25 ES620 便携式 TLP IV-曲线测试传输线脉冲单元, 最大短路电流25 A
1.2 ES620-50 ES620 便携式 TLP IV-曲线测试传输线脉冲单元, 最大短路电流 50 A
1.3 ES620-100 ES620 便携式 TLP IV-曲线测试传输线脉冲单元, 最大短路电流 100 A
脉冲上升时间选项
2.1 ES62x-PRT4 程控的脉冲上升沿滤波器 X4 模块
(默认:   固有值, 1 ns, 5 ns, 10 ns, 可定制)
2.2 ES62x-PRT7 程控的脉冲上升沿滤波器 X7 模块
(默认:   固有值, 0.5ns, 1 ns, 2ns, 5 ns, 10 ns, 20ns, 可定制)
2.3 ES62x-ERTF 外接上升沿滤波器 (0.1 ~ 50 ns,可定制)
脉冲宽度选项
3.1 ES620-MPLEx 手动脉宽外接扩展更换
3.2 ES620-PPL4 程控的内部脉宽X4 模块
3.3 ES620-PPL7 程控的内部脉宽 X7 模块
外接脉冲模块选项
4.1 ES620-HBM1 人体模型(HBM) ESD 脉冲模块和测试装置

(基于ANSI/ESDA/JEDEC JS-001 的脉冲测试及IV 测量)

4.2 ES620-HMM1 人体金属模型(HMM) ESD 脉冲模块和测试装置

( 基于IEC61000-4-2 的脉冲测试及IV 测量)

漏电流或直流IV测量选项
5.1 ES62X -KSMU 漏电流测试,搭配Keithley 2400 SMU

(可选型号:2401、2400、2450、2410、2602B、2635B)

5.2 ES62X -SSM 系统开关模块(在TLP和漏电测试之间切换)
DC 偏置测量选项
6.1 KPU2230-30-1 程控Keithley 2230-20-1 3通道程控直流电源
6.2 ES62X-BT1 TLP测试偏置三通,100kHz-6GHz,100V,0.5A DC/2.5A 脉冲电流
6.3 ES62X-BT2 TLP测试偏置三通,30kHz-6GHz,100V,2A DC/10A 脉冲电流
6.4 ES62X-BT3 TLP测试偏置三通,30kHz-4GHz,450V,2A DC/10A 脉冲电流
ESD 注入和IV曲线测量选项
7.1 ES62X-PSTT 用于封装级标准TLP测试的TDR-O测试装置
7.2 ES62X-PVFTT 用于封装级VF-TLP测试的TDR-S测试装置
7.3 ES62X-CMPS 简易式手动探针台,配有可灵活移动的真空泵和显微镜
7.4 ES62X-WSTT 用于晶圆级标准TLP测试的TDR-O测试装置,含探针座
7.5 ES62X-WVFTT 用于晶圆级VF-TLP测试的TDR-S测试装置,含探针座
TLP系统配套示波器
8.1 MISC-OSC1 数字示波器( 1GHz, 5Gs, 4通道, 推荐用于标准TLP测试)
8.2 MISC-OSC6 数字示波器( 6GHz, 5Gs, 4通道, 推荐用于VF-TLP测试)

可根据用户需求定制

其他信息

最大短路电流

25A, 50A, 100A