半导体C-V特性分析仪

应用

■半导体元件/功率元件

二极管、三极管、MOSFET、IGBT、晶闸管、集成电路、光

电子芯片等寄生电容测试、C-V特性分析

■ 半导体材料

晶圆切割、C-V特性分析

■ 液晶材料

弹性常数分析

■电容元件

电容器C-V特性测试及分析，电容式传感器测试分析

简要参数	TH511	TH512	TH513
通道	2（可扩展至6）	2（可扩展至6）	1
测试频率	1kHz-2MHz
测试参数	Ciss、Coss、Crss、Rg
VGS范围	0 – ±40V
VDS范围	0 – ±200V	0 – ±1500V	0 – ±3000V

功能特点

A.一体化测试，集成度高、体积小、效率高

一台仪器内置了LCR数字电桥、V_GS电压源、V_DS电压源、高低压切换矩阵以及上位机软件，将复杂的接线、繁琐的操作集成在支持电容式触摸的Linux系统内，操作更简单。特别适合产线快速化、自动化测试。

B.单管器件测试，10.1寸大屏，四种寄生参数同屏显示，让细节一览无遗

MOSFET或IGBT最重要的四个寄生参数：Ciss、Coss、Crss、Rg，Cies、Coes、Cres、Rg均可一键测试，10.1寸大屏可同时将测量结果、等效电路图、分选结果等重要参数同时显示，一目了然。

一键测试单管器件器件时，无需频繁切换测试脚位、测量参数、测量结果，大大提高了测试效率。

C.列表测试，多个、多芯、模组器件测量参数同屏显示

TH510系列半导体C-V特性分析仪支持最多6个单管器件、6芯器件或6模组器件测试，所有测量参数通过列表扫描模式同时显示测试结果及判断结果。

D.曲线扫描功能（选件）

在MOSFET的参数中，CV特性曲线也是一个非常重要的指标，如下图

TH510系列半导体C-V特性分析仪支持C-V特性曲线分析，可以以对数、线性两种方式实现曲线扫描，可同时显示多条曲线：同一参数、不同Vg的多条曲线；同一Vg、不同参数多条曲线。

TH510系列同时支持多种曲线扫描模型

    曲线支持散点标记及粗细调节

    独创的Ciss-Rg曲线扫描

E.Cs-V功能,二极管结电容CV特性测试分析

     得益于TH510系列功率器件CV特性分析仪内置了2路直流电源，使二极管的CV特性分析成为可能，Cs-V功能可用于测试各种二极管的结电容，并可分析二极管的CV特性。

F.等效模式转换

    TH510系列功率器件CV特性分析仪测试结果的电容C均为串联模式Cs，对于部分需求测试并联模式Cp需求的客户，可自行切换

1. 多种独特技术，解决自动化配套测试痛点

        在配套自动化设备或者产线时，经常会遇到下列问题，同惠针对多种情况进行了优化。

        1）独特技术解决Ciss、Coss、Crss、Rg产线/自动化系统高速测试精度

同惠电子在电容测试行业近30年的经验积累，得以在产线、自动化测试等高速高精度测试场合，都能保证电容、电阻等测试精度。

常规产线测试，提供标准0米测试夹具，直插器件可直接插入进行测试，Ciss、Coss、Crss、Rg测试精度高。

针对自动化测试，由于自动化设备测试工装通常需要较长连接线，大多自动化设备生产商在延长测试线时会带来很大的精度偏差，为此，同惠设计了独特的2米延长线并内置了2米校准，保证Ciss、Coss、Crss、Rg测试精度和0米测试夹具一致。

        2）接触检查（Contact）功能，提前排除自动化测试隐患

在高速测试特别是自动化测试中，经常会由于快速插拔或闭合，造成测试治具或工装表面磨损、引线断裂而接触不良，接触不良的造成的最直接后果是误判测试结果而难以发现，在废品率突然增加或发出产品故障原因退回时才会发现，因此是一个极大的隐患。

同惠TH510系列半导体C-V特性分析仪采用了独特的硬件测试方法，采用了四端测量法，每个脚位均有两根线连接，若任意一根线断裂或者接触点接触不良，均可及时发现并提供接触不良点提示，仪器自动停止测试，等待进一步处理。

保障了结果的准确性，同时利于客户及时发现问题，避免了不良品率提高及故障品退回等带来的损失。

        3）快速通断测试（OP_SH）,排除损坏器件

在半导体器件特性测试时，由于半器件本身是损坏件，特别是多芯器件其中一个芯已经损坏的情况下，测试杂散电容仍有可能被判断为合格，而半导体器件的导通特性才是最重要的特性。

因此，对于本身导通特性不良的产品进行C-V特性测试是完全没有必要的，不仅仅浪费了测量时间，同时会由于C-V合格而混杂在良品里，导致成品出货后被退回带来损失。

TH510系列半导体C-V特性分析仪提供了快速通断测试（OP_SH）功能,可用于直接判断器件本身导通性能。

        4）Crss+Plus功能，解决自动化测试系统高频下Crss负值问题

Crss电容通常在pF级，容量较小，测试是个难题。

而在自动化测试系统中，由于过多的转接开关、过长测测试引线等带来的寄生参数。

因此，测试Crss，特别是在高频测试时通常会出现负值，

同惠电子凭借在电容器测试行业30年的技术及经验积累，采用独特的算法的Crss Plus模式，可保证即使是在自动化测试系统中、高频下也能测的正确的结果。

        5）漏源高压击穿保护技术，防止损坏测试仪器

在测试功率器件电容时，漏极D通常会加上高压，特别是第三代功率半导体器件，电压甚至可高达1000V-3000V，当漏源瞬间击穿时，常会导致电容器瞬间短路放电，在漏源电压1500V时，放电电流可高达780A，如此大的瞬间电流，会反冲至仪器内部电路，并导致损坏。

同惠高压击穿保护技术，解决了此隐患，避免经常由于高压冲击损坏仪器，降低了维修成本的同时提高了自动化测试的效率。

        6）Interlock互锁功能，确保高压下操作环境安全（仅TH513）

在测试功率器件需施加高压，因此对于操作者及其他设备的安全隔离非常重要，特别是在自动化产线，通常会将高压设备放置在一个隔离的环境，并通过安全门开启关闭来保证操作者的安全。

TH510系列功率器件CV特性分析仪配置了Interlock接口，可与安全门开关连接，在安全门开启时切断高压输出并禁止仪器启动，只有关闭后才能正常工作。确保了操作者和设备的安全。

        7）模组式器件设置，支持定制

针对模组式器件如双路（Dual）MOSFET、多组式IGBT，有些器件会有不同类型芯片混合式封装，TH510系列CV特性分析仪针对此情况做了优化，常见模组式芯片Demo已内置，特殊芯片支持定制。

        8）10档分选及可编程HANDLER接口

仪器提供了10档分选，为客户产品质量分级提供了可能，分选结果直接输出至HANDLER接口

在与自动化设备连接时，怎么配置HANDLER接口输出，一直是自动化客户的难题，TH510系列LCR将HANDLER接口脚位、输入输出方式、对应信号、应答方式等完全可视化，让自动化连接更简单。

1. 简单快捷设置

单测设置界面

列表扫描设置界面

参数可以任意选择，可打开及关闭，关闭参数可有效节约时间和数据传输；延时时间可自动设置或自行设置；栅极电阻可选漏源短路或漏源开路。

CV扫描设置界面

采用图形化设置界面，功能参数对应原理图设置一目了然。

1. 支持定制化，智能固件升级方式

同惠仪器对于客户而言是开放的，仪器所有接口、指令集均为开放设计，客户可自行编程集成或进行功能定制，定制功能若无硬件更改，可直接通过固件升级方式更新。

仪器本身功能完善、BUG解决、功能升级等，都可以通过升级固件(Firmware)来进行更新，而无需返厂进行。

固件升级非常智能，可以通过系统设置界面或者文件管理界面进行，智能搜索仪器内存、外接优盘甚至是局域网内升级包，并自动进行升级。

1.  半导体元件寄生电容知识

在高频电路中，半导体器件的寄生电容往往会影响半导体的动态特性，所以在设计半导体元件时需要考虑下列因素：

在高频电路设计中往往需要考虑二极管结电容带来的影响；

MOS管的寄生电容会影响管子的动作时间、驱动能力和开关损耗等多方面特性；

寄生电容的电压依赖性在电路设计中也是至关重要，以MOSFET为例

符号	名称	测试原理	影响
Ciss	输入电容	漏源短接，用交流信号测得的栅极和源极之间的电容，Ciss = Cgs   +Cgd	影响延迟时间；Ciss越大，延迟时间越长
Coss	输出电容	栅源短接，用交流信号测得的漏极和源极之间的电容，Coss = Cds   +Cgd	Crss越大，漏极电流上升特性越差，这不利于MOSFET的损耗。高速驱动需要低电容。
Crss	反向传输电容	源极接地，用交流型号测得的漏极和栅极之间的电容，也称米勒电容 反向传输电容等同于栅漏电容。Crss = Cgd	影响关断特性和轻载时的损耗。如果Coss较大，关断dv／dt减小，这有利于噪声。但轻载时的损耗增加。
Rg	栅极输入电阻	Rg被定义漏源短接，偶尔也被定义为漏极开路

1.  标配附件