چگونه نشتی در گیت اندازه‌گیری می‌شود

چگونه نشتی درب را اندازه بگیرید

اندازه‌گیری نشتی درب معمولاً به معنای اندازه‌گیری جریان نشتی بین درب و منبع یا دسته در ترانزیستورهای میدان اثری با ساختار فلز-اکسید-نیمه‌رسانا (MOSFET) یا دستگاه‌های مشابه است. نشتی درب یک پارامتر مهم برای ارزیابی قابلیت اطمینان و عملکرد دستگاه، به خصوص در کاربردهای فشار بالا و فرکانس بالا است. در زیر برخی از روش‌ها و تکنیک‌های معمول برای اندازه‌گیری نشتی درب آمده است:

1. استفاده از دستگاه دقیق اندازه‌گیری جریان (پیکوآمتر)

دستگاه‌های دقیق اندازه‌گیری جریان (مانند Keithley 6517B Electrometer/Picoammeter) می‌توانند جریان‌های بسیار کوچک را اندازه بگیرند و برای اندازه‌گیری نشتی درب مناسب هستند.

مراحل:

آماده‌سازی تجهیزات آزمون: مطمئن شوید که یک دستگاه دقیق اندازه‌گیری جریان به منبع تغذیه و دستگاه تحت آزمون (DUT) متصل شده است.

اتصال مدار:

درب دستگاه تحت آزمون را به یکی از دسته‌های ورودی دستگاه دقیق اندازه‌گیری جریان متصل کنید.

دسته ورودی دیگر دستگاه دقیق اندازه‌گیری جریان را به زمین (معمولاً منبع) متصل کنید.

در صورت لزوم، یک منبع ولتاژ را در سری بین درب و دستگاه دقیق اندازه‌گیری جریان متصل کنید تا ولتاژ مورد نظر درب را اعمال کنید.

• تنظیم دستگاه دقیق اندازه‌گیری جریان: دستگاه دقیق اندازه‌گیری جریان را به دامنه مناسب تنظیم کنید (معمولاً در دامنه نانوامپر یا پیکوامپر) و مطمئن شوید حساسیت آن به اندازه کافی بالاست تا جریان‌های نشتی کوچک را تشخیص دهد.

• اعمال ولتاژ: از یک منبع تغذیه خارجی برای اعمال ولتاژ مورد نیاز درب استفاده کنید.

• ضبط خواندن جریان: خواندن دستگاه دقیق اندازه‌گیری جریان را مشاهده کنید و جریان نشتی درب را ضبط کنید.

2. استفاده از ردیاب منحنی IV

یک ردیاب منحنی IV می‌تواند برای رسم رابطه بین جریان و ولتاژ استفاده شود که به تحلیل نشتی درب در ولتاژهای مختلف کمک می‌کند.

مراحل:

• آماده‌سازی تجهیزات آزمون: ردیاب منحنی IV را به درب، منبع و دسته دستگاه تحت آزمون متصل کنید.

• تنظیم ردیاب منحنی IV: دامنه ولتاژ و دقت جریان مناسب را انتخاب کنید.

• اعمال ولتاژ و ضبط داده: ولتاژ درب را به تدریج افزایش دهید و مقادیر متناظر جریان نشتی را ضبط کنید.

• تحلیل داده: با رسم منحنی IV، می‌توانید روند نشتی درب نسبت به ولتاژ را بصورت تصویری ببینید.

3. استفاده از تحلیل‌گر پارامترهای نیمه‌رسانا (SPA)

یک تحلیل‌گر پارامترهای نیمه‌رسانا (مانند Agilent B1500A) دستگاه تخصصی برای تحلیل ویژگی‌های دستگاه‌های نیمه‌رسانا است که می‌تواند جریان نشتی درب را با دقت اندازه بگیرد.

مراحل:

• آماده‌سازی تجهیزات آزمون: تحلیل‌گر پارامترهای نیمه‌رسانا را به درب، منبع و دسته دستگاه تحت آزمون متصل کنید.

• تنظیم تحلیل‌گر پارامتر: دامنه ولتاژ و جریان مناسب را تنظیم کنید و مطمئن شوید حساسیت دستگاه کافی است.

• اجرای آزمون: طبق دستورالعمل‌های دستگاه آزمون نشتی درب را انجام دهید، ولتاژ درب را به تدریج افزایش دهید و جریان نشتی متناظر را ضبط کنید.

• تحلیل داده: از نرم‌افزار ارائه شده با دستگاه برای تحلیل داده، تولید گزارش‌ها و رسم نمودارها استفاده کنید.

4. استفاده از اسیلوسکوپ و سنجه‌های دیفرانسیل

برای برخی کاربردهای فرکانس بالا، ممکن است لازم باشد از اسیلوسکوپ و سنجه‌های دیفرانسیل برای اندازه‌گیری جریان نشتی درب استفاده کنید.

مراحل:

• آماده‌سازی تجهیزات آزمون: اسیلوسکوپ و سنجه‌های دیفرانسیل را به درب و منبع دستگاه تحت آزمون متصل کنید.

• تنظیم اسیلوسکوپ: پایه زمانی و مقیاس عمودی اسیلوسکوپ را تنظیم کنید تا نوسانات جریان کوچک را ضبط کند.

• اعمال ولتاژ: از یک منبع تغذیه خارجی برای اعمال ولتاژ مورد نیاز درب استفاده کنید.

• مشاهده سیگنال‌ها: سیگنال‌ها را روی صفحه نمایش اسیلوسکوپ مشاهده کنید و تغییرات جریان نشتی درب را ضبط کنید.

5. ملاحظات

• کنترل محیط: هنگام اندازه‌گیری نشتی درب، تلاش کنید شرایط محیطی (مانند دما و رطوبت) ثابت بمانند، زیرا این عوامل می‌توانند نتایج اندازه‌گیری را تحت تاثیر قرار دهند.

• محافظت از تداخل: برای کاهش تاثیر تداخل الکترومغناطیسی خارجی بر اندازه‌گیری‌ها، از کابل‌های محافظ و جعبه‌های محافظ استفاده کنید.

• کالیبراسیون تجهیزات: تجهیزات اندازه‌گیری را به طور منظم کالیبر کنید تا دقت و قابلیت اطمینان آن‌ها را تضمین کنید.

• جلوگیری از آسیب الکترواستاتیک: هنگام دستکاری دستگاه‌های حساس، اقدامات ضد الکترواستاتیک (مانند پوشیدن بند ضد الکترواستاتیک) را انجام دهید تا از آسیب الکترواستاتیک جلوگیری کنید.

6. سناریوهای کاربردی معمول

• آزمون MOSFET: جریان نشتی درب MOSFET‌ها را اندازه بگیرید تا کیفیت و قابلیت اطمینان آن‌ها را ارزیابی کنید.

• آزمون مدارهای مجتمع: در طراحی و تولید چیپ‌ها، جریان نشتی درب را اندازه بگیرید تا کیفیت فرآیند را تضمین کنید.

• آزمون تجهیزات فشار بالا: در کاربردهای فشار بالا، جریان نشتی درب را اندازه بگیرید تا عملکرد ایمن تجهیزات را تضمین کنید.

با استفاده از روش‌ها و تکنیک‌های فوق، می‌توانید جریان نشتی درب را مؤثرانه اندازه بگیرید و بنابراین عملکرد و قابلیت اطمینان دستگاه را ارزیابی کنید.