Прирачник за сопственици на KEITHLEY 4225-PMU Pulse IV Test Automation With Measure Unit

Единицата за мерење на пулсот Keithley 4225-PMU е дизајнирана за автоматизација на пулсен IV тест, обезбедувајќи мерења со голема брзина за карактеризирање уреди со импулсни сигнали. Нуди функции како режим на снимање на брановидни форми, импулсно извори и способности за тестирање на стрес.

Започнување со користење на KXCI:

Затворете го софтверот Clarius и отворете ја алатката за конфигурација на Китли (KCon) за да ги конфигурирате поставките за комуникација за GPIB или етернет.

Отворете ја апликацијата KXCI и почнете да испраќате команди до модулите во 4200A-SCS за автоматизација за тестирање.

Samples:

Прозорец за мерење на време
Pulsed IV - Пулс/мерење со резултати слични на DC во режимите Train, Sweep, Step

Снимање на бранови форми – Временски мерења I и V во минлив IV режим

Секвенца ARB функција:

Функцијата Segment ARB овозможува пулсирање на повеќе нивоа со помош на произволен генератор на бранови форми, овозможувајќи тестирање на стрес и програмирање на мемориски уред.

Најчесто поставувани прашања

П: Која верзија на софтверот е потребна за користење на командите KXCI?
- О: Потребен е Clarius V1.13 или повисок за да се искористат командите на KXCI за IV извори и мерење со голема брзина.
П: Како можам да пристапам до командите на PMU KXCI?
- О: Табелите на командите на PMU KXCI може да се најдат во Додаток А и Б од белешката за апликација или во прирачникот Модел 4200A-SCS KXCI далечински управувач програмирање.

Користење на далечински управувач во интерфејсот за надворешна контрола на Китли (KXCI) за мерења со голема брзина

Вовед

Ултра брзото IV извори и мерење е важно за многу полупроводнички апликации, вклучително и неиспарлива меморија, карактеризација на уреди за напојување, CMOS, доверливост и MEMS уреди. Овие полупроводнички тестови се направени со помош на Keithley 4225-PMU Pulse Measure Unit (PMU), 2-канален брз вол.tagМодул за мерење на струја заснован на извор и време за \4200A-SCS параметарски анализатор. PMU има три режими на ултра брз IV извор и режими за мерење: Pulse IV, Waveform Capture и Segment ARB™. Овие три режими се илустрирани на слика 1. Користењето на импулсни IV сигнали за карактеризирање на уредите наместо DC сигналите овозможува да се намалат ефектите од самозагревањето или да се минимизира струењето на струјата. Режимот за снимање на брановидни форми, или минливо IV, излегува со голема брзина волtage импулсира и ја мери струјата и волуменотtagе одговор во временскиот домен. Импулсни извори, или сегмент ARB, може да се користи за напрегање на уред со помош на AC сигнал за време на циклусот на доверливост или во режим на повеќе нивоа на бранови за програмирање и бришење мемориски уреди. Лесниот за употреба интерактивен софтвер Clarius доаѓа со 4200A-SCS и има тест библиотека која вклучува многу апликации за PMU. Сепак, некои мерења на PMU можеби ќе треба да бидат дел од автоматизиран тест контролиран од надворешен компјутер. Во овие случаи, неопходна е далечинска контрола на PMU. Интерфејсот за надворешна контрола на Keithley (KXCI) овозможува далечинско управување со модулите на инструментот во 4200A-SCS со испраќање наредби од компјутер. Контролниот компјутер може да се поврзе со 4200A-SCS преку GPIB \или етернет за далечинско испраќање на командите KXCI користејќи опкружување за кодирање. \Почнувајќи со Clarius V1.13, командите KXCI за IV извори и мерење со голема брзина се додадени во софтверот Clarius за далечинско управување со PMU и единицата за генерирање на пулси 4220-PGU (PGU). Ова овозможува тест автоматизација надвор од софтверот за интерфејс Clarius. Овие команди, заедно со програмирањето прamples за секој режим, се објаснети во оваа белешка за апликација. Табелите на командите на PMU KXCI се наведени во Додатоци А и Б на крајот од оваа белешка за апликација.

Започнување со користење на KXCI

Со интерфејсот за надворешна контрола на Keithley (KXCI), надворешен компјутер се користи за директно контролирање на SMU, CVU, PMU и PGU во 4200A-SCS параметарскиот анализатор. Секој од модулите има свој сет на команди и може да се користи за конфигурирање на различни различни тестови. Првиот чекор за користење на софтверската алатка KXCI е да го затворите софтверот Clarius и да ја отворите алатката за конфигурација на Keithley (KCon), која се наоѓа на работната површина, и да ги конфигурирате поставките за GPIB или за етернет комуникациите. Откако ќе се конфигурираат овие поставки, затворете го KCon и отворете го KXCI

апликација. Откако ќе го отворите KXCI, можете да започнете да испраќате команди до модулите во 4200A-SCS. Подетални информации за конфигурацијата за користењето на KXCI и командните множества за сите инструменти се во прирачникот за програмирање со далечински управувач Model 4200A-SCS KXCI. Основните информации за започнување со користење на KXCI со Python се во забелешката за апликацијата Контролирање на 4200A-SCS \Parameter Analyzer со користење на KXCI и Python 3. Оваа белешка за апликација опишува користење на код на Visual Studio со Python 3 и NI VISA за контрола на 4200A-SCS користејќи KXCI команди.

Exampдел од ултра-брзо IV: пулс IV, снимање на брановидни форми и сегмент ARB

Овој дел вклучува програмирање KXCI на прampдел од трите начини на ултра-брза IV: Пулс IV, Снимање на бранови и Сегмент ARB.

Пулс IV

Пулсот IV се однесува на секој тест со пулсиран волуменtagе извор и соодветно мерење на струја со голема брзина, засновано на време, кое обезбедува резултати слични на еднонасочна струја. волtage и тековните мерења се просечна, или точка на средна вредност, на отчитувањата земени во однапред дефиниран мерен прозорец на пулсот. Корисникот ги дефинира параметрите на пулсот, вклучувајќи ја ширината на пулсот, периодот, времињата на пораст/пад и ampживост.

Следното програмирање на пулсот IV прample генерира IV бришење на отпорник од 1 ком. Како што е илустрирано на Слика 2, едниот крај на отпорникот е поврзан со централниот проводник на коаксијалниот кабел (HI) на PMU CH1, а другата страна на отпорникот е поврзана со PMU заеднички (LO), или надворешниот штит на коаксијалниот кабел.

Дел од скрипта на Python за создавање на пулс IV е прикажан на слика 3. Кодот вклучува ampпараметрите за бришење на литуда (вклучувајќи почеток V = -5 V, стоп V = 5 V, големина на чекор = 0.1 V и база V = 0 V) и параметрите за тајминг на пулсот (период = 10e-6 s, ширина на пулсот = 5e -6 s , времиња на подем и паѓање = 1e −7 s). Други дефинирани параметри го вклучуваат прозорецот за мерење и опсегот на мерење. Наредбата за мерење на прозорецот (:PMU:TIMES:PIV) е процентуален опсег на врвот на пулсот каде што е изведен просекот, или точката средина. Во овој ексampле, мерниот прозорец е помеѓу 0.75 и 0.9 од врвот на пулсот. За секој пулс се изведува по едно читање. Тековниот опсег на мерење (:PMU:MEASURE:RAGE) е фиксиран на 10 mA, но може да се користи и авторанг или ограничен автоодговор. Користењето на автоодговор му овозможува на PMU да го најде најдобриот опсег на струја и е корисно за уреди кои имаат голема промена на струјата за време на јачината на звукотtagд метење, како што е диодата.

Откако ќе се изврши кодот, PMU испушта пулс IV од -5 V до 5 V во чекори од 0.1 mV. Слика 4 го прикажува опфатот на опсегот од осцилоскопот од серијата Tektronix MSO5 на 101 импулси во метањето. Само средната точка на секој од овие импулси се изведува и се користи при IV мерење на отпорникот

Откако кодот ќе се изврши со помош на командата :PMU:EXECUTE, сите команди испратени до PMU се евидентирани во конзолата KXCI, како што е прикажано на Слика 5, заедно со какви било пораки или грешки. Исто така, наведени во конзолата KXCI се испратените команди кои се користат за враќање на податоците. :PMU:TEST:STATUS? командата одредува дали бришењето е завршено со извршување. :PMU:DATA:COUNT? командата се користи за да се одреди колку читања се зачувани во баферот за податоци. Конечно, командата :PMU:DATA:GET ги вади податоците од баферот

Откако податоците ќе се преземат, струјата може да се нацрта како функција од voltage користејќи која било алатка за зацртување, како што е прикажано на Слика 6. Овој заплет е создаден од дополнителна Python алатка која овозможува визуелизација на враќањето на податоците. Забележете дека е нацртана една точка за секоја точка во чистењето.

Снимање на брановидни форми

Режимот за фаќање брановидни форми, или минлив IV, излегува со голема брзина voltage импулсира и ја мери добиената струја и волуменtage минливи во временскиот домен. Следниот ексampго користи режимот за фаќање брановидни форми на PMU за да го прикаже одговорот заснован на време на струјата на одводот и јачината на одводотtage на MOSFET. Слика 7 ги прикажува врските помеѓу двата канали на PMU со трите терминали на MOSFET. CH1 испушта единечен пулс од 2 V до портата. CH2 испушта пулс од 1 V до одводот и \ го фаќа минливиот одговор на одводната струја и волуменотtagд. Изворниот терминал на MOSFET е поврзан со Common или надворешната обвивка на коаксијалниот кабел. Пајтонски код кој излегува voltage импулсира на PMU CH1 (портата) и PMU CH2 (одвод) и ја мери добиената струја на одвод и волуменtage на PMU CH2 е прикажано на слика 8. Во овој прampле, двата канали се поврзани со уредот, така што и двата треба да се конфигурираат. Сепак, командите за конфигурирање на мерењата се испраќаат само до PMU CH2, бидејќи само PMU CH2 ќе враќа податоци. Командата :PMU:PULSE:TRAIN ја конфигурира базата на пулсот и amplitude voltage за секој канал. Во овој случај, CH1 емитува единечен пулс од 2 V, а CH2 излегува пулс од 1 V. Командата :PMU:PULSE:TIMES ги поставува временските параметри на секој канал (период = 1e-6 s, ширина на пулсот = 5e-7 s, времиња на пораст и паѓање = 1e-7 s и време на одложување = 1e-7 s).

Мерењата се направени со овозможена функција за компензација на ефектот на линијата на оптоварување (LLEC) (:PMU:LLEC:CONFIGURE 2, 1) на CH2. LLEC користи математички алгоритам кој компензира за волtagе пад преку излезната импеданса од 50 оми на PMU и јачината на звукотtagд падне преку отпорот на оловото и поврзувањата со DUT

Откако ќе се користи командата :PMU:EXECUTE за да се започне тестот, можете да го користите :PMU:TEST:STATUS? команда за проверка дали тестот е завршен. Во режим на фаќање брановидни форми, тестот ќе го врати томtage, струја, време и статус од секој канал што е конфигуриран да врши мерења, во овој случај, CH2. Слика 9 го прикажува минливиот одвод волtage и струја на MOSFET.

Сегмент ARB Waveform

Секој канал на PMU може да се конфигурира да дава своја бранова форма на сегмент ARB составена од сегменти на линии дефинирани од корисникот, до 2048 година. Постојат посебни команди за временски интервал, јачина на почеток и стопtage вредности, старт и стоп мерење на вредностите на прозорецот, излезниот активирач и состојбата на излезното реле (отворено или затворено). Секоја команда го дефинира тој параметар за сите сегменти во брановата форма. И точка значи и sampМерењата на режимот le се поддржани за секој сегмент.

Секвенците на ARB на сегментите се конструирани со користење на

:PMU:SARB команди, кои се наведени во Додаток Б
:PMU:SARB командите ги дефинираат сите делови од секој сегмент, како што е почетната волtage, стоп волtage, време и тип на мерка. За прample, времето на секој сегмент се дефинира последователно со помош на командата :PMU:SARB:SEQ:TIME \ и почетната јачинаtages на секој сегмент се дефинирани со командата PMU:SARB:SEQ:STARTV. Употребата на овие команди е прикажана во следниот примерampле.

Овој ексample ќе издаде Сегмент ARB секвенца којашто изворува пулс од 35 V, 1e-3 s, а потоа пулс од -35 V, 1e -3 s на PMU CH1. PMU CH2 наметнува 0 V и ја мери добиената струја и волуменtagд. Дијаграмот на колото е прикажан на слика 10. Forcing voltagд од едната страна на отпорот и мерната струја од другата страна се нарекува техника на мерење на ниската страна и се користи за ултра брзи мерења со висока импеданса. Оваа техника избегнува грешки поради струја на истекување и подолго време на смирување. Дополнителни информации за овој метод може да се најдат во белешката за апликацијата Китли, Изработка на IV мерења со ниска струја со единицата за мерење на пулсот 4225-PMU и далечински/претходно 4225-RPMampмодули за префрлување на лафијаторот

PMU CH1 е конфигуриран да ја емитува секвенцата на сегментот ARB прикажана на Слика 11. (ЗАБЕЛЕШКА: оската на време не е на скала.) Оваа низа има девет сегменти кои генерираат пулс +35 V за 1e-3 s, а потоа -35 V пулс за 1e−3 s. Постојат 1e−3 s отсечки за времиња на подем и пад. Секој од деветте сегменти има уникатно време, start voltage и стоп волtage, како што е конфигурирано со следните команди:

PMU CH1 е конфигуриран само за излез. PMU CH2 е конфигуриран да присилува 0 V и да ја мери струјата и волуменот на зафаќање на брановиот обликtagд на секој сегмент. Времињата за мерење на почеток и стоп се исто така конфигурирани на CH2. Кодот на Python што се користи за контрола на CH1 и CH2 е наведен на Слика 12

Откако ќе се изврши кодот, командите се евидентираат во конзолата KXCI, како што е прикажано на Слика 13.

Добиените мерења на струјата на отпорникот од 100 komm измерени со CH2 се прикажани на Слика 14.

Заклучок

Наредбите на PMU KXCI овозможуваат автоматизација на ултра-брзите IV мерења за режимите на работа на пулсот IV, снимањето на брановидни форми и сегментниот ARB. PMU се контролира или преку етернет или GPIB конекции со помош на надворешен компјутер. Неколку \ ексample Python програмите кои ги користат командите PMU KXCI се достапни на страницата Tektronix GitHub.

Додаток А. Наредби за фаќање пулс IV и бранови форми

Додаток Б. Сегмент ARB команди

Информации за контакт

Австралија 1 800 709 465
Австрија* 00800 2255 4835
Балкан, Израел, Јужна Африка и други ISE земји +41 52 675 3777

Белгија* 00800 2255 4835
Бразил +55 (11) 3530-8901
Канада 1 800 833 9200

Централна Источна Европа / Балтик +41 52 675 3777
Централна Европа / Грција +41 52 675 3777
Данска +45 80 88 1401

Финска +41 52 675 3777
Франција* 00800 2255 4835
Германија* 00800 2255 4835

Хонг Конг 400 820 5835
Индија 000 800 650 1835
Индонезија 007 803 601 5249

Италија 00800 2255 4835
Јапонија 81 (3) 6714 3086
Луксембург +41 52 675 3777

Малезија 1 800 22 55835
Мексико, Централна/Јужна Америка и Карибите 52 (55) 88 69 35 25
Блискиот Исток, Азија и Северна Африка +41 52 675 3777

Холандија* 00800 2255 4835
Нов Зеланд 0800 800 238
Норвешка 800 16098

Народна Република Кина 400 820 5835
Филипини 1 800 1601 0077
Полска +41 52 675 3777

Португалија 80 08 12370
Република Кореја +82 2 565 1455
Русија / ЗНД +7 (495) 6647564

Сингапур 800 6011 473
Јужна Африка +41 52 675 3777
Шпанија* 00800 2255 4835

Шведска* 00800 2255 4835
Швајцарија* 00800 2255 4835
Тајван 886 (2) 2656 6688

Тајланд 1 800 011 931
Обединето Кралство / Ирска* 00800 2255 4835
САД 1 800 833 9200

Виетнам 12060128
* Европски бесплатен број. Доколку не е достапно, јавете се на: +41 52 675 3777
Рев. 02.2022 година

Најдете повеќе вредни ресурси на TEK.COM
Авторски права © Tektronix. Сите права се задржани. Производите на Tektronix се покриени со американски и странски патенти, издадени и во тек. Информациите во оваа публикација ги заменуваат тие во сите претходно објавени материјали. Спецификациите и привилегиите за промена на цената се задржани. TEKTRONIX и TEK се регистрирани заштитни знаци на Tektronix, Inc. Сите други референцирани трговски имиња се услужни марки, заштитни знаци или регистрирани трговски марки на нивните соодветни компании. 051424 SBG 1KW-74070-0

Документи / ресурси

KEITHLEY 4225-PMU Pulse IV тест автоматизација со мерна единица [pdf] Упатство за сопственикот
4225-PMU, 4225-PMU Пулс IV тест автоматизација со мерна единица, пулс IV тест автоматизација со мерна единица, тест автоматизација со мерна единица, автоматизација со мерна единица, мерна единица, единица

Референци

Упатство за употреба

KEITHLEY 4225-PMU Pulse IV тест автоматизација со мерна единица

Спецификации

Упатство за употреба на производот