GB T 13973-2012 半导体管特性图示仪通用规范.pdf
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1、ICS 17.220 L 85 道量3中华人民共和国国家标准G/T 13973-2012 代替GB/T13973-1992、GB/T13974-1992 半导体管特性图示仪通用规范General specification test methods for semiconductor device curve tracers 2012-12-31发布2013-06-01实施d.Jllq.,而只飞),-、,;.:;(. 同吵叫mL雹啕阳圃i1i川fj,-层告.4的中华人民共和国国家质量监督检验检菠总局峪舍中国国家标准化管理委员会a叩GB/T 13973-2012 目次前言. . . . . II
2、I I 范围.2 规范性引用文件3 术语和定义3.1 通用-3.2 显示部分.23.3 Y轴及X轴偏转部分. 2 3.4 阶梯部分3.5 集电极扫描部分.3 3.6 其他.44 要求.4 4.1 外观与结构.4 4.2 尺寸和重量.4 4.3 功能正常性.4 4.4 性能特性.4 4.5 功率.8 4.6 安全.8 4.7 环境适应性.8 4.8 包装运输.10 4.9 电磁兼容性.10 4.10 电源适应性.104.11 可靠性.105 测试方法.10 5.1 基准工作条件.105.2 检验条件.115.3 测试要求.5.4 外观与结构.12 5.5 尺寸和重量.12 5.6 功能正常性.1
3、2 5.7 性能特性.12 5.8 安全.285.9 环境适应性.295.10 包装运输.29 5.11 电磁兼容性.30 5.12 电源适应性.30 5.13 可靠性.30 6 质量检验规则.30GB/T 13973-2012 nununununLAazanaaanA咀FHU队时即性输附类目法验致运备分项方捡一和验验验定量硝志装输存件检检检鉴质注标包运贮文志机JJJJJ标JJJJ随POPOEUPOPO币,。,吁,吁,E GB/T 13973-2012 前本标准按照GB/T1. 1-2009给出的规则起草。本标准代替GB/T13973-1992(半导体管特性图示仪通用技术条件、GB/T1397
4、4-1992(半导体管特性图示仪测试方法。本标准纳入并调整了GB/T13973-1992、GB/T13974-1992中适用的内容。在环境适应性中各试验项目按照GB/T6587-2012./ 1 0.,1 . ( 8 ) V , -_U 18 式中zAm-n级额定阶梯电流流过精密电阻所产生的电压值zV一一直流数字电压表指示的电压幅度值。GB/T 13973-2012 本方法也适用于经倍率后阶梯电流的测试。测试时,应首先将被测图示仪阶梯电流输出的阶梯起始电平调整为零电平。当采用小于或等于1.0精密电阻器时,输人测量示波器的阶梯信号应直接从精密电阻器两端引出,并应注意接触电阻引人的误差F当采用大于
5、或等于1k.o以上精密电阻器时,应考虑示波器输人电阻的分流影响。精密电阻器精确度土0.5%)参考值见表3.被测图示仪阶梯电流范围0.2A/级0.5A/级1A/级50A/级0.1 mA/级1 mA/级2mA/级10mA/级20 mA/级100mA/级0.2 A/级O.5 A/级5.7.4.3 阶梯电流倍率5.7.4.3. 1 测试方框固测试方框图如图11.5.7.4.3.2 测试步骤表3精密电阻器参考值精密电阻值10 ko 1 ko 100 0 10 0 10 0.10 按图11连接。将被测图示仪阶梯电流置于产品标准规定的基本量程档级。调节可调直流电压源,使其输出值分别为n级标称阶梯电流流过精密
6、电阻器所产生的电压值和乘以倍率值后的电压值。然后按5.7.4.2.2同样方法测试,则阶梯电流倍率的误差按式(7)计算。5.7.4.4 阶梯电压5.7.4.4. 1 测试方框圄测试方框图如图12所示。测量示波楼A输B输可谓直流电压源圄1219 GB/T 13973-2012 5.7.4.4.2 测试步骤按图12连接,置测量示波器偏转系数开关为合适档,使输入藕合接地时,光迹上下居中,然后输入藕合为DC,将被测图示仪n级阶梯电压与可调直流电压源的输出,分别同时馈人测量示波器分差输入端,调节可调直流电压源的输出,使测量示波器输入信号的差分值波形重合。读取此时直流数字电压表上所示可调直流电压源的实际输出
7、值,则阶梯电压的误差为z式中zVm-n级额定阶梯电压的电压值3V-V_ _._n/ y一x100ro V 直流数字电压表指示的电压幅度值。5.7.4.5 阶梯电压倍率5.7.4.5. 1 测试方框圄测试方框图如图12.5.7.4.5.2 测试步骤( 9 ) 按图12连接,将被测图示仪阶梯电压置于产品标准规定的基本量程档级。调节可调直流电压源,使其输出值分别约为n级标称阶梯电压值和乘以倍率值后的电压值。然后按5.7. 4. 2. 2同样方法测试,则阶梯电压倍率的误差按式(7)计算。5.7.4.6 阶梯电流偏移5.7.4.6. 1 测试方框圄测试方框图如图11。5.7.4.6.2 测试步骤按图11
8、连接,置被测图示仪阶梯信号输出为零位,并使测量示披器偏转系数开关置合适档,使输入藕合接地时,光迹上下居中,然后输人藕合为DC,将被测图示仪阶梯偏移电流在精密电阻器上形成的电压与可调直流电压源的输出,分别同时馈人测量示披器分差输人端,调节可调直流电压源的输出,使测量示波器输入信号的差分值波形重合。读取此时直流数字电压表上所示可调直流电压源的实际输出值,则阶梯电流偏移的误差为zAp-V v一x100% 式中zAp -额定阶梯偏移电流流过精密电阻器所产生的电压值zV一一直流数字电压表指示的电压幅度值。注=精密电阻器的有关要求参见5.7.4.2.5.7.4.7 阶梯电压偏穆5.7.4.7.1 测试方框
9、圈测试方框图如图12。20 .( 10 ) GB/T 13973-2012 5.7.4.7.2 测试步骤按图12连接,置被测图示仪阶梯信号输出为零位,并使测量示波器偏转系数开关置合适档,使输人捐合接地时,光迹上下居中,然后输入捐合为DC,将被测图示仪阶梯偏移电压与可调直流电压源的输出,分别同时馈人测量示波器分差输入端,调节可调直流电压源的输出,使测量示波器输入信号的差分值波形重合。读取此时直流数字电压表上所示可调直流电压源的实际输出值,则阶梯电压偏移的误差为zV p - V / 1 ( 0- v一x100% .( 11 ) 式中zVp一一额定阶梯偏移电压的电压值3V一一直流数字电压表指示的电压
10、幅度值。5.7.4.8 串联电阻5.7.4.8. 1 测试方框图测试方框图如图13所示。图13图13被测图示仪中测试连接位置,由产品标准说明。5.7.4.8.2 测试步骤按图13连接。置被测图示仪控制件于规定的位置,然后用电阻测量器对串联电阻器进行测量(应扣除串联电阻为零时的读测数。5.7.4.9 阶梯电流幅度续性误差5.7.4.9. 1 测试方框圄测试方框图如图11.5.7.4.9.2 测试步骤按图11连接,并使被测图示仪的阶梯部分控制件置于相应测试档级,然后按5.7.4.2.2同样方法,在直流数字电压表上逐一读取n级阶梯的幅度值An.并算出每级阶梯的幅度值anDan =An -An-l (
11、 12 ) 式中zan一-第n级阶梯的幅度值gAn -n级阶梯的总幅度值zqd nL 咂in 21 GB/T 13973-2012 阶梯电流幅度线性误差则为式(13)和式(14)中较大者。a.-a 王一一Ix 100% . ( 13 ) a a, -a 士一Ix 100% a ( 14 ) 式中zamax二n级阶梯中幅度最大一级的幅度值s豆二n级阶梯幅度的平均值(a今); amin一-n级阶梯中幅度最小一级的幅度值。式(13)、式(14)中的amax.amin如图14所示。TA-圄14则每一级阶梯电流的误差为z旦二旦旦x100% a. . ( 15 ) 式中za-一一级标称阶梯的幅度值sa.一
12、一第n级阶梯的幅度值。5.7.4.10 阶梯电压幅度续性误差5.7.4. 10. 1 测试方框圄测试方框图如图12.5.7.4.10.2 测试步骤按图12连接,并使被测图示仪的阶梯部分控制件置于相应测试档级,然后按5.7.4.4.2同样方法,在直流数字电压表上逐一读取n级阶梯的幅度值A.并按式(12)算出每级阶梯的幅度值a.阶梯电压幅度线性误差则为式(13)和式(14)中较大者。式(13)、式(14)中的am皿、amin如图14所示。则每一级阶梯电压的误差按式(15)计算。5.7.4. 11 阶梯电流不平度5.7.4.11.1 测试方框圄测试方框图如图ll.5.7.4.11.2 测试步骤按图I
13、I连接,并按5.7.4.2.2同样方法,读取不平度最大的一级阶梯的不平坦幅度a(如图15所示。则不平度为z式中z图15t:_a X 100% a /la 不平度最大一级阶梯的不平垣幅度zE n级阶梯幅度的平均值(会)。5.7.4. 12 阶梯电压不平度5.7.4. 12. 1 测试方框圄测试方框图如图12。5.7.4.12.2 测试步骤GB/T 13973-2012 ( 16 ) 按图12连接,并按5.7.4.4.2同样方法,读取不平度最大的一级阶梯的不平坦幅度a(如图15所示)。则不平度接式(16)计算。5.7.4.13 脉冲阶梯占空比5.7.4.13.1 测试方框图测试方框图如图1005.
14、7.4.13.2 测试步骤按图10连接,并便被测图示仪置于测试档级,且输出连续的脉冲阶梯。然后从测量示波器上读测脉冲阶梯的周期和宽度(如图1$所示)。固16则脉冲阶梯占空比为z于X1.( 17 ) 23 GB/T 13973-2012 式中zr一-脉冲阶梯的宽度FT一一脉冲阶梯的周期。5.7.5 集电极扫描部分5.7.5.1 集电极峰值电压范围及峰值电流窑量5.7.5. 1. 1 测试方框圄测试方框图如图17所示。R 5.7.5. 1. 2 测试步骤被割图示仪C E 图17按图17连接,将相应功率的可变电阻器接于被测图示仪的C、E二端间,然后将被测图示仪X轴集电极电压控制件和Y轴集电极电流控制
15、件,分别置于被测集电极峰值电压及峰值电流相对应的档级,同时改变集电极峰值电压范围和可变电阻器的阻值,调节集电极峰值电压的输出至额定值,然后在被测图示仪显示屏上读取峰值电压范围和峰值电流范围。5.7.5.2 集电极峰值电压极性5.7.5.2. 1 测试方框固测试方框图如图18所示。5.7.5.2.2 测试步骤按图18连接,并使被测图示仪电极峰值电压的极性。5.7.5.3 集电极功耗限制电阻5.7.5.3. 1 测试方框图测试方框图如图19所示。24 被测图示仪C E 圄18GB/T 13973-2012 被测图示仪功耗电阻测量器 阻器固19图19被测图示仪中测试连结位置,由产品标准说明。5.7.
16、5.3.2 测试步骤按图19连接,置被测圄示仪控制件于规定的位置,然后用电阻测量器对集电极功耗限制电阻器进行测量(应扣除功耗限制电阻为零时的读测数z应排除外电路对功耗限制电阻器高阻值档级的影响。5.7.5.4 集电极窑性电流及漏电流5.7.5.4. 1 集电极扫描形式为函数玻将被测闺示仪的Y轴集电极电流和X轴集电极电压分别置于产品标准规定的合适档级(如产品标准未作规定,功耗限制电阻一般可置于1kn左右),调节集电极峰值电压的输出至额定值,然后在被测图示仪显示屏上读取容性电流和漏电流(如图20所示)。零电流刀9F电流圈20图20中零电流可用下述方法获得z调节集电极峰值电压的输出为零,借助X轴和Y
17、轴位移,使光点位于坐标刻度中间水平刻度线的起始端,此时调节X轴位移所产生的光点轨迹,即可视为零电流线。在读取容性电流和漏电流数值前,允许对被测图示仪在不开启箱板的情况下,进行容性电流平衡。本方法也适用于集电极扫描形式为交流的测试。5.7.5.4.2 集电极扫描形式为直流将被测图示仪的Y轴和X轴分别置于产品标准规定的电流和电压档级(如产品标准未作规定,功耗限制电阻一般可置于1kn左右),调节集电极峰值电压的输出至额定值,然后在被测图示仪显示屏上读取光点与零电流线间的垂直距离,即为漏电流值。5.7.6 显示屏5.7.6.1 外观用目测法判别外观s用长度尺检查外形尺寸的宽、高、深。5.7.6.2 垂
18、直度偏差5.7.6.2. 1 测试方框圄测试方框图如图21所示。25 GB/T 13973-2012 图215.7.6.2.2 测试步骤被测图示仪Y轴外接输入端使被测图示仪的Y轴放大器元输人信号,调节被测图示仪的集电极峰值电压,并借助Y轴和X轴位移控制器的作用,使水平光迹与坐标刻度的水平铀线相重合,将集电极峰值电压调回至零,借助X轴和Y轴位移控制器的作用,使光点处在坐标刻度的中心点。按图21连接,调节正弦信号发生器的输出,使其输出幅度不低于检验工作面的80%,如图22所示,读取此时X轴坐标刻度线与Y轴图像的交角,则垂直度偏差为z5.7.6.3 边缘直线度偏差5.7.6.3. 1 测试方框固测试
19、方框图如图21.5.7.6.3.2 测试步骤Y轴图像90。一.( 18 ) X轴固22使被测图示仪的Y轴和X轴均处于外接位置,然后按图21所示先后将正弦信号发生器的输出馈至被测图示仪Y轴和X轴的外接输人端,调节正弦信号发生器的输出,使光迹幅度达到检验工作面的幅度,调节被测图示仪位移,如图23所示,测得其在检验工作面内上下(或左右边缘位置时,光迹最大弯曲偏离直线的距离Dm皿应不超过产品标准中规定。水平垂直坐标三二二7水平垂直光迹固2326 5.7.7 二簇对称性5.7.7.1 阶梯电流对称性5.7.7. 1. 1 测试方框圄测试方框图如图11.5.7.7. 1. 2 测试步骤GB/T 13973
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