高壓放大器在半導體測試中扮演著“能量助推器”和“精密指揮官”的角色,它將測試設備產(chǎn)生的微弱控制信號精準放大到數(shù)百甚至數(shù)千伏的高壓,以滿足各種嚴苛的測試條件。
下面將詳細介紹它在幾個關鍵測試場景中的具體作用以及需求。
介電擊穿測試:對芯片的絕緣層施加從低到高(可達±20kV)的直流或掃描電壓,分析其絕緣失效的臨界點。需求:高輸出電壓、低噪聲(<100μVrms)、精確的電壓控制。
芯片老化測試(如功率器件):施加高于正常工作電壓的應力,加速芯片老化,以評估其長期可靠性。需求:高電壓/電流輸出、長期穩(wěn)定性、良好的過溫與過流保護機制。
壓電陶瓷驅(qū)動(MEMS傳感器):驅(qū)動微機電系統(tǒng)中的壓電元件,實現(xiàn)精密運動或傳感。需求:能夠驅(qū)動容性負載、高輸出電流(峰值可達百mA級)、四象限輸出。
晶體管參數(shù)測試:為晶體管的柵極或PN結(jié)提供高壓掃描信號,精確測量其閾值電壓、跨導等關鍵參數(shù)。需求:高精度(可達μV級分辨率)、低失真。
圖:ATA-7100高壓放大器指標參數(shù)
在實際工作中,要充分發(fā)揮高壓放大器的效能,以下幾點建議值得參考:
明確核心參數(shù):根據(jù)你的測試需求,重點關注輸出電壓范圍、輸出電流、帶寬(-3dB點)和壓擺率這幾個核心指標。例如,驅(qū)動容性負載(如壓電陶瓷)需要高電流輸出和良好的容性負載驅(qū)動能力,而進行高速脈沖測試則要求放大器有足夠高的壓擺率。
確保安全操作:高壓操作危險性高。務必利用放大器自帶的各種保護功能,如過壓保護、過流保護和過溫保護。同時,確保設備良好接地,并使用放大器提供的監(jiān)控接口(如Monitor端口)來安全地觀測輸出波形,切勿將高壓輸出直接連接到示波器等敏感儀器上。
關注信號完整性:為了實現(xiàn)高精度測試,需要選擇低噪聲和低失真的放大器型號。在連接時,使用高質(zhì)量的線纜并盡量縮短信號路徑,以減少外界干擾和信號衰減。
圖:ATA-7000系列高壓放大器指標參數(shù)