Jak mierzyć wycieki bramki
Jak zmierzyć wyciekań bramki
Pomiar wyciekań bramki zwykle odnosi się do pomiaru prądu wyciekającego między bramką a źródłem lub drenem w tranzystorze polowym z izolacją bramkową (MOSFET) lub podobnych urządzeniach. Wyciekanie bramki jest ważnym parametrem do oceny niezawodności i wydajności urządzenia, zwłaszcza w aplikacjach wysokiego napięcia i częstotliwości. Poniżej przedstawione są niektóre powszechne metody i techniki pomiaru wyciekań bramki:
1. Używając precyzyjnego miernika prądu (picoammometru)
Precyzyjne mierniki prądu (takie jak Keithley 6517B Electrometer/Picoammeter) mogą mierzyć bardzo małe prądy i są odpowiednie do pomiaru wyciekań bramki.
Kroki:
Przygotuj sprzęt testowy: Upewnij się, że masz podłączony wysokoprzeciskowy miernik prądu do zasilania i Urządzenia Poddanego Testowi (DUT).
Podłącz obwód:
Podłącz bramkę DUT do jednego wejścia miernika prądu.
Podłącz drugie wejście miernika prądu do ziemi (zwykle źródła).
Jeśli potrzebne, podłącz źródło napięcia szeregowo między bramką a miernikiem prądu, aby zastosować pożądane napięcie bramki.
Ustaw miernik prądu: Ustaw miernik prądu na odpowiedni zakres (zwykle w nanoomperach lub pikoomperach) i upewnij się, że jego czułość jest wystarczająco wysoka, aby wykryć małe prądy wyciekające.
Zastosuj napięcie: Użyj zewnętrznego zasilacza, aby zastosować wymagane napięcie bramki.
Zapisz odczyty prądu: Obserwuj odczyty miernika prądu i zapisz prąd wyciekający z bramki.
2. Używając śledzącego charakterystykę IV
Śledzący charakterystykę IV może być używany do sporządzania wykresu zależności między prądem a napięciem, co pomaga w analizie wyciekań bramki przy różnych napięciach.
Kroki:
Przygotuj sprzęt testowy: Podłącz śledzący charakterystykę IV do bramki, źródła i drenu DUT.
Ustaw śledzący charakterystykę IV: Wybierz odpowiedni zakres napięcia i rozdzielczość prądu.
Zastosuj napięcie i zapisz dane: Stopniowo zwiększaj napięcie bramki, jednocześnie rejestrując odpowiadające mu wartości prądu wyciekającego.
Analizuj dane: Sporządzając wykres charakterystyki IV, możesz wizualnie zobaczyć trend wyciekań bramki w zależności od napięcia.
3. Używając analizatora parametrów półprzewodników (SPA)
Analizator parametrów półprzewodników (taki jak Agilent B1500A) to specjalistyczne urządzenie do analizowania charakterystyk urządzeń półprzewodnikowych, które może precyzyjnie mierzyć prąd wyciekający z bramki.
Kroki:
Przygotuj sprzęt testowy: Podłącz analizator parametrów półprzewodników do bramki, źródła i drenu DUT.
Ustaw analizator parametrów: Skonfiguruj odpowiednie zakresy napięcia i prądu, zapewniając, że czułość instrumentu jest wystarczająca.
Przeprowadź test: Postępuj zgodnie z wytycznymi instrumentu, aby przeprowadzić test wyciekań bramki, stopniowo zwiększając napięcie bramki i rejestrując odpowiadający mu prąd wyciekający.
Analiza danych: Użyj dostarczonego oprogramowania do analizy danych, generowania raportów i tworzenia wykresów.
4. Używając oscyloskopu i sond różnicowych
W niektórych aplikacjach wysokiej częstotliwości może być konieczne użycie oscyloskopu i sond różnicowych do pomiaru prądu wyciekającego z bramki.
Kroki:
Przygotuj sprzęt testowy: Podłącz oscyloskop i sonda różnicowe do bramki i źródła DUT.
Ustaw oscyloskop: Dostosuj podstawę czasową i skalę pionową oscyloskopu, aby uchwycić małe fluktuacje prądu.
Zastosuj napięcie: Użyj zewnętrznego zasilacza, aby zastosować wymagane napięcie bramki.
Obserwuj sygnały: Obserwuj sygnały na ekranie oscyloskopu i zapisz zmiany w prądzie wyciekającym z bramki.
5. Rozważania
Kontrola środowiska: Przy pomiarze wyciekań bramki starać się utrzymać stabilne warunki środowiskowe (takie jak temperatura i wilgotność), ponieważ te czynniki mogą wpływać na wyniki pomiarów.
Ekranowanie interferencji: Aby zmniejszyć wpływ zewnętrznej interferencji elektromagnetycznej na pomiary, używaj ekranowanych kabli i skrzynek ekranujących.
Kalibracja sprzętu: Regularnie kalibruj sprzęt pomiarowy, aby zapewnić dokładność i niezawodność.
Zapobieganie uszkodzeniom przez elektrostatykę: Przy obsłudze wrażliwych urządzeń, stosuj środki antyelektryczne (takie jak noszenie przewodnika antyelektrycznego na nadgarstek), aby uniknąć uszkodzeń spowodowanych elektrostatyką.
6. Typowe scenariusze zastosowań
Testowanie MOSFET: Mierz prąd wyciekający z bramki MOSFET, aby ocenić ich jakość i niezawodność.
Testowanie układów scalonych: Podczas projektowania i produkcji chipów, mierz prąd wyciekający z bramki, aby zapewnić jakość procesu.
Testowanie urządzeń wysokiego napięcia: W aplikacjach wysokiego napięcia, mierz prąd wyciekający z bramki, aby zapewnić bezpieczne działanie urządzenia.
Korzystając z powyższych metod i technik, można efektywnie mierzyć prąd wyciekający z bramki, co pozwala na ocenę wydajności i niezawodności urządzenia.
