吉时利 Keithley 2602B源表
类别:
产品信息
产品简介
Keithley 2602B 是吉时利(Keithley)2600B 系列系统级 SourceMeter 中的双通道核心机型,定位为 40 V / 3 A / 40.4 W 双通道系统级源测量单元(SMU),专为半导体器件与材料的多通道并行精密测试而设计。该仪器将两台独立的精密电压/电流源与真正的 6½ 位数字万用表深度集成于一台全机架式机箱中,以单一设备同时实现精密直流电源、电子负载、高精度电压表、电流表及欧姆表五种仪器功能,并支持双通道完全独立的四象限源/吸收操作。
2602B 提供每通道 40 V 最大电压、3 A DC(10 A 脉冲)最大电流和 40.4 W 最大功率,电压测量分辨率 100 nV,电流测量分辨率 100 fA,基本测量精度 0.015%。内置 TSP(测试脚本处理器)技术支持直接在仪器端运行完整测试脚本,通过 TSP-Link 高速总线可实现最多 32 通道的精密级联同步,通道间同步精度优于 500 ns。标配 GPIB、USB 2.0、LXI-C 以太网及 RS-232 四种通讯接口,全面兼容 SCPI 及 TSP 指令集,为半导体研发与自动化测试系统(ATE)提供强大而灵活的测试能力。
该机型广泛应用于半导体器件直流参数测试、高亮度 LED(HBLED)I-V-L 特性分析、晶圆级可靠性(WLR)测试、多引脚分立器件并行测试、太阳能电池效率评估、MEMS 器件特性表征,以及先进材料研究。配合 KickStart 软件可实现无编程多通道并行测试,结合 ACS 自动化检定套件与 TSP Express 软件工具,可快速构建从单工位到多站点全自动晶圆级测试系统。
产品优势
双通道并行测试,效率倍增
2602B 内置两个完全独立的精密 SMU 通道,可在同一时刻对被测器件的两个端子或两片不同器件同时执行源-测量操作,无需外部通道切换,测试吞吐量相比单通道仪器大幅提升。每通道均支持四象限源/吸收操作,可同时作为电源与电子负载使用,在三引脚晶体管(FET/BJT)等器件的完整 I-V 表征中优势尤为显著。
TSP-Link 级联同步,灵活扩展
TSP-Link 是吉时利独有的仪器间高速触发与通讯总线,支持最多 32 通道 SMU 的精密级联。多台 2602B 可通过 TSP-Link 组成更大规模测试系统,通道间实现全同步触发,同步精度优于 500 ns,满足晶圆级多站点并行测试对时间一致性的严苛要求。TSP 脚本编程允许将完整测试序列下载至仪器端独立运行,显著降低 GPIB/USB 总线通讯开销。
脉冲测试能力,避免自热效应
2602B 支持最大 10 A 脉冲电流输出,最小脉冲宽度 100 μs,可在不产生直流自热效应的情况下对功率器件进行精确 I-V 测试。脉冲区域分为四个工作区:区域 1 支持 1 A@40 V / 3 A@6 V(DC 无限制),区域 2 支持 1.5 A@40 V(100 ms / 25% 占空比),区域 3 支持 5 A@35 V(4 ms / 4%),区域 4 支持 10 A@20 V(1.8 ms / 1%),为不同功率等级的器件提供灵活测试方案。
6½ 位精度与高速测量
2602B 提供真正的 6½ 位数字万用表级测量精度,基本电压测量精度 0.015%,电流测量分辨率达 100 fA。最高测量速率 20000 读数/秒(0.001 NPLC),可在大批量产线分选中保持高速度,同时通过 1.0 NPLC 标准模式获得最高精度。内置 >60000 读数缓冲区和 16 MB 存储空间,确保长序列测试数据的可靠记录。
丰富接口与系统集成
标配 GPIB(IEEE-488)、USB 2.0、LXI-C 以太网及 RS-232 四种通讯接口,14 位数字 I/O 端口提供触发输入/输出与通用控制信号,±250 V DC 浮动电压设计确保在晶圆级测试等高压环境下的安全运行。2400 仿真模式允许 2602B 直接替代传统 2400 型仪器,保护已有测试系统的投资。KickStart 软件支持无编程多通道测试,ACS 套件提供完整 Python 编程环境,TSP Express 与 TSB(Test Script Builder)进一步降低 TSP 脚本开发门槛。
产品参数
核心规格概览
规格项目 | Keithley 2602B 参数 |
通道数 | 2(双通道独立 SMU) |
最大输出功率 | 40.4 W / 通道(四象限源/吸收) |
电压量程 | 100 mV / 1 V / 6 V / 40 V |
电流量程 | 100 nA / 1 µA / 10 µA / 100 µA / 1 mA / 10 mA / 100 mA / 1 A / 3 A |
脉冲电流 | 最大 10 A(脉冲区域 4,1.8 ms / 1% 占空比) |
基本测量精度 | 0.015%(6½ 位分辨率) |
电压测量分辨率 | 100 nV(100 mV 量程) |
电流测量分辨率 | 100 fA(100 nA 量程) |
输入阻抗 | >10 GΩ(所有电压量程) |
最大读数速率 | 20000 读数/秒(0.001 NPLC) |
数据缓冲区 | >60000 读数 |
内部存储 | 16 MB |
TSP-Link 同步精度 | <500 ns |
定时器分辨率 | 1 MHz |
共模浮动电压 | ±250 V DC |
电压源规格
量程 | 设置分辨率 | 源精度(1年) | 噪声(RMS典型) | 最大输出电流 |
100 mV | 5 µV | 0.02% + 250 µV | 20 µV | 3 A |
1 V | 50 µV | 0.02% + 400 µV | 50 µV | 3 A |
6 V | 50 µV | 0.02% + 1.8 mV | 100 µV | 3 A |
40 V | 500 µV | 0.02% + 12 mV | 500 µV | 1 A |
电流源规格
量程 | 设置分辨率 | 源精度(1年) | 最大输出电压 |
100 nA | 2 pA | 0.06% + 100 pA | 40 V |
1 µA | 20 pA | 0.03% + 800 pA | 40 V |
10 µA | 200 pA | 0.03% + 5 nA | 40 V |
100 µA | 2 nA | 0.03% + 60 nA | 40 V |
1 mA | 20 nA | 0.03% + 300 nA | 40 V |
10 mA | 200 nA | 0.03% + 6 µA | 40 V |
100 mA | 2 µA | 0.03% + 30 µA | 40 V |
1 A | 20 µA | 0.05% + 1.8 mA | 40 V |
3 A | 20 µA | 0.06% + 4 mA | 40 V |
10 A(脉冲) | 200 µA | 0.5% + 40 mA(典型) | 20 V |
电压测量规格
量程 | 分辨率 | 输入阻抗 | 测量精度(1年) | 最大读数速率 |
100 mV | 100 nV | >10 GΩ | 0.015% + 150 µV | 20000/秒(0.001NPLC) |
1 V | 1 µV | >10 GΩ | 0.015% + 200 µV | 20000/秒(0.001NPLC) |
6 V | 10 µV | >10 GΩ | 0.015% + 1 mV | 20000/秒(0.001NPLC) |
40 V | 10 µV | >10 GΩ | 0.015% + 8 mV | 20000/秒(0.001NPLC) |
电流测量规格
量程 | 分辨率 | 电压负担 | 测量精度(1年) | 最大读数速率 |
100 nA | 100 fA | <1 mV | 0.05% + 100 pA | 20000/秒(0.001NPLC) |
1 µA | 1 pA | <1 mV | 0.025% + 500 pA | 20000/秒(0.001NPLC) |
10 µA | 10 pA | <1 mV | 0.025% + 1.5 nA | 20000/秒(0.001NPLC) |
100 µA | 100 pA | <1 mV | 0.02% + 25 nA | 20000/秒(0.001NPLC) |
1 mA | 1 nA | <1 mV | 0.02% + 200 nA | 20000/秒(0.001NPLC) |
10 mA | 10 nA | <1 mV | 0.02% + 2.5 µA | 20000/秒(0.001NPLC) |
100 mA | 100 nA | <1 mV | 0.02% + 20 µA | 20000/秒(0.001NPLC) |
1 A | 1 µA | <1 mV | 0.03% + 1.5 mA | 20000/秒(0.001NPLC) |
3 A | 1 µA | <1 mV | 0.05% + 3.5 mA | 20000/秒(0.001NPLC) |
脉冲工作区参数
脉冲区域 | 最大电流 | 最大电压 | 最大脉宽 | 最大占空比 |
区域 1(DC 无限制) | 1 A | 40 V | DC | 100% |
区域 1(DC 无限制) | 3 A | 6 V | DC | 100% |
区域 2 | 1.5 A | 40 V | 100 ms | 25% |
区域 3 | 5 A | 35 V | 4 ms | 4% |
区域 4 | 10 A | 20 V | 1.8 ms | 1% |
注:最小脉冲宽度 100 µs。所有脉冲参数为典型值,实际性能受负载特性影响。
系统速度指标
NPLC 档位 | 读数速率(读数/秒) | 适用场景 |
0.001 | 20000 | 极高速产线分选 |
0.01 | 5000 | 高速扫描测试 |
0.1 | 580 | 平衡速度与精度 |
1.0 | 59 | 最高精度测量 |
注:速率为关闭自稳零、关闭自动量程、关闭滤波器、关闭显示、触发延时=0 条件下的典型值。
接口与物理规格
参数项 | 规格 |
通讯接口 | GPIB(IEEE-488)/ USB 2.0 / LXI-C 以太网 / RS-232 |
级联总线 | TSP-Link(最多 32 通道,同步 <500 ns) |
数字 I/O | 14 位(触发输入/输出与通用控制) |
共模浮动电压 | ±250 V DC |
定时器 | 1 MHz 分辨率 |
内部存储 | 16 MB |
读数缓冲区 | >60000 读数 |
电源 | 100–250 V AC,50/60 Hz,240 VA |
散热方式 | 强制风冷 |
外形尺寸 | 89 mm × 213 mm × 460 mm |
重量 | 5.50 kg |
工作环境 | 0°–50°C,70% RH(≤35°C) |
仪器配置
标准配置
每台 Keithley 2602B 双通道系统源测量单元标准交付包含以下组件:
● 2602B 型主机(双通道 SMU,含前面板及后面板接口)
● 电源线(符合销售地区标准)
● 安全注意事项及快速入门指南
● 产品文档与软件光盘(KickStart / TSP Express / TSB)
主要可选配件
配件型号 | 描述 |
2600-BAN | 香蕉插头转三芯同轴适配器(简化接线) |
2600-KIT | 2600B 系列测试引线套件 |
2600-TRIAX | 三芯同轴电缆套件(低噪声测量) |
7078-TRX-3 | 低噪声三芯同轴电缆,3 英尺 |
7078-TRX-5 | 低噪声三芯同轴电缆,5 英尺 |
7078-TRX-10 | 低噪声三芯同轴电缆,10 英尺 |
7078-TRX-12 | 低噪声三芯同轴电缆,12 英尺 |
7078-TRX-20 | 低噪声三芯同轴电缆,20 英尺 |
4299-1 | 单台机架安装套件 |
4299-2 | 双台并装机架安装套件 |
KPCI-488LPA | PCI 总线 GPIB 接口卡 |
KUSB-488B | IEEE-488.2 USB-GPIB 接口适配器 |
软件生态
KickStart 仪器控制软件
KickStart 提供无编程、图形化的多仪器控制环境,支持线性扫描、对数扫描、列表扫描和双重扫描模式,I-V 检定应用可同时控制多达 4 台 2600B 系列 SMU 仪器(8 通道),通过 GPIB、USB 或以太网连接,以图形和表格格式实时显示测量结果,显著降低测试系统搭建与调试时间。
ACS 自动化检定套件
ACS 是面向半导体器件全流程自动化测试的 Python 编程平台,支持从单次手动测试到复杂晶圆级多站点测试系统的灵活构建,内置数据管理与统计分析功能,可控制手动或自动晶圆探针台,满足从研发验证到量产测试的完整自动化需求。
TSP 工具链
TSP Toolkit 提供完整的 TSP 脚本开发环境,支持在 PC 端编写、调试和部署运行于 2602B 仪器端的测试脚本,充分利用 TSP 分布式处理架构降低总线通讯延迟。TSB(Test Script Builder)为 TSP 脚本提供集成编辑与调试界面,TSP Express 提供简化的交互式测试环境,无需编程即可快速评估器件特性。
2400 仿真模式
2602B 内置 2400 系列 SourceMeter 仿真模式,可直接替代现有测试系统中的 2400 型仪器,无需修改控制软件即可完成硬件升级,保护用户在测试软件和系统集成方面的既有投资,同时获得双通道、更高精度和更丰富通讯接口的全面性能提升。
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