超越规格：更高电流的供给与测量

结论
对于宽范围的电子器件，SMU提供了一种设计测试和测量系统的简单、集成度高的方法。越来越多的测试应用需要源和/或测量更高电流的能力，本文介绍的技术提供了组合分立源与测量仪器的实用、经济有效的替代方法。欲获知关于实现高电流测试配置的更多技术信息，请到www.keithley.com/data?asset=52630下载编号为3047的应用笔记:“用I-V测量设备实现更高电流的方法”。

附：接线与测试设备安全性的考虑

通常，测试接线和测试连接都必须使DUT和SMU之间的电阻值（R）、电容值（C）和电感值（L）达到最小。为了使电阻值最小化，在任何可能的地方并且肯定在测试设备之内，使用较大规格的电线。需要的规格取决于承载电流的幅度；例如，对于必须承载40A的接线，大概需要12号的线缆。

低阻线缆对于防止仪器损坏非常重要。选择低于30mΩ/m的电缆或更低电阻值的线缆用于10A脉冲。让电缆长度尽量短，并且永远使用低电感电缆（例如，双绞线对或低阻抗同轴型）、大规格电缆以限制线缆上的压降。通过检查SMU电压输出的裕量指标以确保该压降没有过大。例如，如果使用2602A型SMU输出20V，那么测试线的压降不应超过3V才能避免测试结果不准确或仪器损坏。规定HI和SENSE HI端子间的最大电压为3V并且LO和SENSE LO端子间的最大电压为3V。

虽然许多人认为防护能最大程度降低线缆的充电效应，但这通常是高压测试而不是高电流测试需要关心的。四线Kelvin连接必须尽可能靠近DUT；每毫米长度得到的测量结果都会不同。

而且，应当注意的是，应当用SMU施加电压进行电压回读，因为正在输出电流的SMU的电压读数由于连接的情况会有很大变化，而且与DUT上实际看到的不同。

测试设备上使用的插座必须是知名的高质量插座。例如，某些红色插座使用大量铁制材料以获得红色效果，但由于导电会导致不可接受的大量泄漏。插座之间的电阻值应当尽可能高，而且在任何情况下都大于1010Ω。

当测试FET或IGBT时，往往推荐在SMU和器件栅极之间加入电阻器。当大量脉冲电流经过这些类型的器件时，它们容易产生振荡。在栅极插入电阻器会衰减这些振荡，因此使测量稳定；由于栅极不吸收更多的电流，所以电阻器不会导致较大的压降。

如果测试序列中使用的电压超过40V，那么测试设备和SMU必须安装适当的互锁并按照正常的安全规程操作。

许多电气测试系统或仪器都能测量或输出危险的电压和功率电平。在单错误的情况下（例如，编程错误或仪器故障）也可能输出危险电平，甚至系统提示当前没有危险。对于保护操作人员在任何时候都远离所有危险来说，这些高电平非常关键。保护方法包括：

● 使用前，仔细验证测试方案的操作。

● 设计测试固定装置以防操作人员接触任何危险电路。

● 确保被测器件完全封闭，以保护操作人员免受飞溅碎片的伤害。

● 操作人员可能接触到的所有电气连接都必须双重绝缘。双重绝缘可以在其中一个绝缘层失效后还能确保操作人员的安全。

● 当测试装置盖打开时，使用可靠性高的失效-安全互锁开关断开电源。

● 只要可能，尽量采用自动机械手，进而操作人员无须接触测试装置的内部以及打开防护。

● 为系统的全部用户提供适当的培训，让大家理解所有潜在危险并知道如何保护自己不受伤害。测试系统设计工程师、集成工程师和安装工程师的责任是确保对于操作人员和维护人员的保护非常到位而且有效。