如图5所示,C-V测量系统可能会相当复杂,因为配置中包括测量仪器和软件、信号路径线蓝、测试夹具和器件。为进行最优测量,必需相应设置CVU的测试设置和定时参数。必须使用适当的线缆、探头和测试夹具,然后必须执行连接补偿。最后,器件本身可能会导致测量问题。下面几节将讨论进行良好的电容测量需要考虑的硬件和软件。
图5. C-V测量系统
线缆和连接
本节介绍了怎样使用适当的线缆和连接,怎样保护卡盘和器件端子,以及怎样配置AC电流表端子。
适当的线缆
为获得最好的测量结果,应只使用随机自带的红色SMA电缆连接到CVU。随机自带的附件如下:
● 4条CA-447A SMA到SMA 1.5米电缆(红色)
● 4条CS-1247 SMA到BNC转接头
● 2条CS-701A BNC T形装置
● 1个扭矩扳手,用来紧固SMA电缆连接
图6. 2线传感的CVU连接图
随机自带的附件可以通过BNC或SMA连接,来连接测试夹具或探头。图6显示了CVU以及为2线传感配置的随机自带的附件。CS-1247 SMA到BNC转接头连接到每条CA-447A SMA到SMA电缆。HCUR和HPOT端子通过CS-701A BNC T形装置连接,构成CVH;LCUR和LPOT连接在一起,构成CVL。使用随机自带的扭矩扳手,紧固SMA电缆连接,确保接触良好。红色SMA电缆为100Ω。并联的两条100Ω电缆是50Ω,这是高频源测量应用的标准配置。
图7. 从CVU正确连接到DUT
图7是DUT 4线传感实例。在本例中,HCUR和HPOT端子连接到器件的一端,LPOT和LCUR端子连接到器件的另一端。为了改善带宽,我们把同轴电缆的外部屏蔽层连接到金属测试夹具上。我们使用到器件的4线连接,通过尽可能靠近器件传感电压,来简化灵敏的测量。
四条同轴电缆每条电缆的外部屏蔽层必须尽可能近地连接到器件上,以使屏蔽层的环路面积达到最小。同轴电缆的外部屏蔽层还应连接到金属测试夹具上,以降低来自外部源的噪声和耦合。这降低了电感,有助于降低谐振效应,这种效应在1MHz以上的频率时可能会带来负担。
图8. 连接两个控制装置公共部分的接地跳线
图8是连接两个探头电缆组件公共部分的跳线。吉时利仪器公司拥有一系列4210-MMPC多测量电缆套件,适用于各种探头,可以实现各种控制装置的常用连接。