干货分享 | 数字源表SMU和探针台线路连接指南及测试案例

        在半导体和集成电路工艺中，材料、晶圆、芯片的测试是必不可少的环节。随着半导体测试技术的发展，数字源表SMU结合探针台的系统组合已经被广泛应用于材料/微小器件的电学特性验证中。数字源表SMU具备源测功能，可以产生电流-电压(I-V)特性曲线，是半导体材料、器件电性能表征测量的核心；探针台有手动、半自动和全自动三种，根据测试需要选择配套的产品即可。在选用时需要注意探针的材质以及针尖的直径与形状，探针材质不同，其阻抗也不相同；此外，探针尖磨损和污染也会对测试结果造成影响。

        在测试时，通过数字源表提供激励并对测量信号进行采集。首先将电流或电压输入被测器件（DUT），测量该器件对此输入信号的响应；这些信号的路径为：源表的输出端接入电缆，电缆和探针连接，电流或电压信号通过探针至芯片。

以下是使用普赛斯直流源表、脉冲源表、高压源表、大电流源表与探针台的接线说明：

- 两同轴连接

使用杜邦线转BNC母头进行连接；

- 三同轴连接

使用三同轴转接模块进行连接。

- E100(1200V)

直接使用三同轴线进行连接；

- E200(2200V)/E300(3500V)

将普通的三同轴更换为高压专用三同轴线；

高压三同轴接头的耐压能力较强，普赛斯使用的高压三同轴接头可以耐压3500V。

图：左-高压三同轴、右-普通三同轴

大电流测量时，单根探针容许的电流有限，电流过大可能会引起烧针现象，影响测试结果，因此需要使用多探针并联。

图：多探针并联示意

探针台结构上有很多金属，在带电的环境下会存在很强的静电，一般探针台会自带大地连接线，使用中将探针台接大地，避免释放静电给测试带来影响。

一般地线分为两类：一种是工作接地，另一种是安全性接地。工作接地是把金属导体铜块埋在土壤里， 再通过导线引出地面，将导线接入设备的接地端口，形成接地回路。 

安全性接地是指使用探针台金属外壳自带的接地线进行接地，当探针台金属外壳发生绝缘损坏，外壳带电时，电流沿着其外壳自带的接地线接入大地，以达到安全的目的。

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