MP5000 系列模块化精密测试系统
类别：
产品信息
产品简介
MP5000 系列是 Tektronix/Keithley 于 2025 年 9 月推出的新一代模块化精密测试系统，专为高密度自动化测试（ATE）设计。该系统以模块化理念为核心，在紧凑的 1U 机架式主机内灵活组合源测量单元（SMU）与可编程电源（PSU）模块，为从验证到大批量生产的全流程提供无可比拟的灵活性、通道密度与自动化水平。
MP5000 系统以 MP5103 主机为核心，配备 3 个模块插槽，每台主机最多可容纳 6 个独立通道。用户可根据测试需求，在同一主机中混搭 SMU 与 PSU 模块，并通过 TSP-Link 技术将最多 32 台主机进行菊花链互联，实现大规模并行测试。模块支持热插拔，可在几分钟内完成更换，极大限度减少停机时间。
首发三大核心组件包括：MP5103 主机（1U/3 插槽/6 通道）、MSMU60-2 双通道 SMU 模块（60 V/1.5 A/30 W，100 fA 电流分辨率）、MPSU50-2ST 双通道 PSU 模块（50 V/5 A/50 W 每通道，双极性输出）。后续将推出 200 V 高性能 SMU 模块，进一步拓展半导体与光电子应用覆盖范围。
MP5000 系统代表 Tektronix 模块化发展的新时代，重新定义自动化测试——在精度与效率间取得完美平衡，为未来十年的测试需求预留扩展空间。
产品优势
模块化灵活架构
MP5000 采用纯模块化设计，用户可在同一 MP5103 主机中自由混搭 SMU 与 PSU 模块，满足从精密测量到大功率供电的多样化测试需求。3 个插槽可任意组合，例如 3×SMU（6 通道精密测量）、3×PSU（6 通道大功率供电）或混合配置（如 2×SMU + 1×PSU）。模块支持热插拔，可在几分钟内完成更换，无需整机停机，显著提升产线利用率。随着新模块不断推出（如 200 V 高压 SMU），系统能力可持续扩展，保护投资。
超高通道密度
在仅 1U 机架空间内实现 6 个独立通道，通道密度为传统 SMU 方案的 3 倍以上。通过 TSP-Link 菊花链技术，最多可将 32 台 MP5103 主机互联，实现 192 通道的大规模并行测试，且所有通道间同步精度优于 500 ns。这种密度和同步能力对于 VCSEL 阵列测试、晶圆级并行测试、多站点半导体器件生产测试等大批量应用至关重要。
精密测量能力
MSMU60-2 SMU 模块提供 100 fA 电流分辨率和 500 nV 电压分辨率，覆盖 60 V/1.5 A/30 W 的宽动态范围。内置 1 MSa/s 高速数字化仪，可捕获瞬态波形和脉冲响应，满足激光二极管 LIV 测试、半导体器件 I-V 表征等高精度应用需求。0.015% 基本测量精度确保结果可靠。优化的源-检测电压功能（Source-Sense）消除引线电阻影响，确保远程测量精度。
嵌入式自动化引擎
每个模块内置 TSP（测试脚本处理器），可在仪器端直接运行完整测试程序，消除 PC 与仪器之间的通信总线延迟。TSP-Link 技术实现主机间亚微秒级协调，适合高速同步触发和复杂测试序列。支持 Python 驱动（tm_devices）、IVI-C/IVI.NET 驱动、LabVIEW 以及免费的 TSP Toolkit（VS Code 扩展），提供从脚本到高级语言的完整自动化路径。千兆以太网和 USB 3.0 接口支持高速数据流传输。
高可用性与低维护成本
系统设计充分考虑产线环境的高可用性需求。独立插槽电源控制功能允许在系统运行状态下单独关闭某一插槽进行模块更换，无需整机断电。模块化校准方案将校准对象从整机缩小到单个模块，更换模块时仅需对新模块进行校准，消除传统整机校准的漫长等待时间。现代化触摸屏与网络界面使操作人员能快速获取系统状态、排除故障。18 个数字 I/O 引脚支持与分拣机、探针台等外部设备的快速集成。
面向未来的开放式平台
MP5000 在设计之初便为扩展升级做好了准备。200 V 高性能 SMU 模块（预计 2026 年初推出）将提供更高脉冲能力，进一步拓展功率半导体与光电子应用。Tektronix 将持续丰富模块产品线，覆盖更多电压、电流和功率等级。开放式架构和标准化接口确保现有系统可平滑升级，无需更换主机，最大限度保护客户投资。
产品参数
系统架构总览
MP5000 系列由 MP5103 主机、MSMU60-2 SMU 模块和 MPSU50-2ST PSU 模块三大核心组件构成，各组件可独立订购并灵活组合。以下为系统核心参数总览：
系统参数 | 规格 |
主机型号 | MP5103 |
外形尺寸 | 1U 机架式 |
模块插槽数 | 3 个 |
最大通道数/主机 | 6 个（3 插槽 × 2 通道/模块） |
最大扩展规模 | 32 台主机互联（TSP-Link），192 通道 |
通道间同步 | 优于 500 ns |
模块类型 | SMU（MSMU60-2）/ PSU（MPSU50-2ST） |
模块更换 | 热插拔，独立插槽电源控制 |
主机通讯接口 | USB-C / 千兆以太网 (1GigE) / USB 3.0 |
数字 I/O | 18 引脚，支持外部设备触发与同步 |
主机控制方式 | 网页界面 / Python / IVI 驱动 / TSP 脚本 / LabVIEW |
ADC 采样率 | 1 MSa/s（SMU 模块内置） |
校准方式 | 模块化校准 |
数据流传输 | USB 3.0 / 千兆以太网 |
发布时间 | 2025 年 9 月 |
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MP5103 主机规格
规格项目 | MP5103 主机参数 |
型号 | MP5103 |
描述 | 1U 主机架，3 插槽 / 6 通道 |
外形尺寸 | 1U 机架式（44.45 mm 高） |
插槽数量 | 3 个模块插槽 |
最大通道密度 | 6 通道 / 1U |
通讯接口 | USB-C、千兆以太网 (1GigE)、USB 3.0 |
仪器同步 | TSP-Link 菊花链，最多 32 台主机 |
数字 I/O | 18 引脚 |
控制界面 | 触摸屏 + 网络界面 |
模块安装方式 | 前插式，支持热插拔 |
电源控制 | 独立插槽电源，可单独开关 |
安装方式 | 机柜安装 / 堆叠 / 链接 |
参考价格 | US $5,170 |
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MSMU60-2 SMU 模块规格
MSMU60-2 是 MP5000 系统的高精度双通道源测量单元模块，专为低电流精密测量应用设计，集成 1 MSa/s 数字化仪。
规格项目 | MSMU60-2 SMU 参数 |
型号 | MSMU60-2 |
模块类型 | SMU（源测量单元） |
通道数 | 2 |
最大电压范围 | ±60 V |
最大电流范围 | ±1.5 A |
最大功率 | 30 W（每模块，双通道共享） |
电流测量分辨率 | 100 fA（飞安） |
电压测量分辨率 | 500 nV（纳伏） |
基本测量精度 | 0.015% |
数字化仪采样率 | 1 MSa/s |
工作模式 | 四象限源/吸收（Source/Sink） |
传感模式 | 2 线 / 4 线远程传感 |
脉冲能力 | 支持可编程电流脉冲 |
TSP 处理器 | 内置，支持仪器端脚本执行 |
参考价格 | US $13,600 |
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MPSU50-2ST PSU 模块规格
MPSU50-2ST 是 MP5000 系统的双通道可编程电源模块，提供每通道 50 W 双极性输出，内置 TSP 处理器和高级保护功能。
规格项目 | MPSU50-2ST PSU 参数 |
型号 | MPSU50-2ST |
模块类型 | PSU（可编程电源单元） |
通道数 | 2 |
最大电压 | ±50 V |
最大电流 | ±5 A |
最大功率 | 50 W / 通道 |
输出特性 | 双极性输出（Bipolar） |
保护功能 | 过压/过流/过温高级保护 |
TSP 处理器 | 内置，支持仪器端脚本执行 |
模块更换 | 支持热插拔 |
参考价格 | US $2,290 |
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TSP/TSP-Link 自动化规格
规格项目 | 参数 |
脚本语言 | TSP（类 SCPI，更现代化） |
TSP-Link 同步精度 | 优于 500 ns（亚微秒级） |
最大互联数量 | 32 台主机 / 192 通道 |
触发响应时间 | 触发 IN → 触发 OUT 0.5 μs |
编程接口 | Python (tm_devices) / IVI-C / IVI.NET / LabVIEW |
开发工具 | TSP Toolkit（免费 VS Code 扩展） |
无代码软件 | ACS（Automated Characterization Suite，即将推出） |
Web 控制 | 内置网络界面，支持远程监控与操作 |
数据流 | USB 3.0 + 千兆以太网高速传输 |
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物理与环境规格
规格项目 | 参数 |
主机外形 | 1U 机架式 |
模块安装 | 前面板插拔式，支持热插拔 |
堆叠方式 | 机柜安装 / 多机堆叠 / TSP-Link 互联 |
冷却方式 | 强制风冷 |
显示界面 | 前面板触摸屏 + 网络界面 |
质保周期 | 1 年 |
校准周期 | 1 年（模块化校准） |
系统配置
标准配置
MP5000 系统采用组件化订购方式，用户可根据测试需求独立选购主机与模块。所有模块均在出厂前完成独立校准，到达用户现场即可立即投入使用。
组件 | 型号 | 说明 |
主机 | MP5103 | 1U 机架式，3 插槽/6 通道，触摸屏，USB-C/千兆以太网 |
SMU 模块 | MSMU60-2 | 双通道 SMU，60V/1.5A/30W，100fA 分辨率，1MSa/s 数字化仪 |
PSU 模块 | MPSU50-2ST | 双通道 PSU，50V/5A，50W/通道，双极性输出 |
典型配置方案
以下为几种典型配置方案及预估价格，用户可根据实际测试需求灵活调整。
配置方案 | 组件组合 | 通道数/预估价格 |
基础 SMU 系统 | MP5103 + 1×MSMU60-2 | 2 通道 / $18,770 |
基础 PSU 系统 | MP5103 + 1×MPSU50-2ST | 2 通道 / $7,460 |
混合系统 | MP5103 + 1×MSMU60-2 + 1×MPSU50-2ST | 4 通道 / $21,060 |
满配 SMU 系统 | MP5103 + 3×MSMU60-2 | 6 通道 / $45,970 |
满配 PSU 系统 | MP5103 + 3×MPSU50-2ST | 6 通道 / $12,040 |
混合满配 | MP5103 + 2×MSMU60-2 + 1×MPSU50-2ST | 6 通道 / $34,670 |
大规模并行 | 32×MP5103 + 96×MSMU60-2 | 192 通道 SMU |
注：以上价格为 2025 年发布时的参考价格（USD），实际价格可能因区域和配置不同而有所调整。200V 高压 SMU 模块（研发中）预计 2026 年初推出，届时将扩展系统配置选项。
软件生态
MP5000 系统提供从无代码操作到深度编程的完整软件生态，覆盖研发、验证到生产全流程。
软件/工具 | 类型 | 说明 |
Web 界面 | 内置 | 通过浏览器进行远程监控、配置与基础操作 |
TSP Express | 嵌入式 | 仪器端脚本运行环境，无需 PC 即可执行测试程序 |
TSP Toolkit | IDE 扩展 | 免费 VS Code 扩展，支持自动补全、语法验证与调试 |
tm_devices | Python 驱动 | 开源 Python 驱动（PyPI），灵活代码驱动控制 |
IVI 驱动 | 标准驱动 | IVI-C / IVI.NET，支持 LabVIEW 等标准测试环境 |
ACS | 无代码软件 | Automated Characterization Suite（即将推出） |
KickStart | 无代码软件 | 泰克免费无代码测试自动化软件 |
典型应用
VCSEL 模块功能测试与 LIV 表征
MP5000 系统是 VCSEL 激光器模块量产测试的理想平台。MSMU60-2 SMU 模块可向激光二极管提供精确电流脉冲，同时通过光电二极管通道测量光功率，配合 1 MSa/s 数字化仪实现高速 LIV（光-电流-电压）扫描。每台 1U 主机最多 6 通道，通道间同步优于 500 ns，适合多通道 VCSEL 阵列并行测试。优化的源-检测电压功能确保低阻负载下的驱动精度。
半导体器件功能测试
MP5000 可用于验证传感器、IC、光电二极管等半导体器件的性能。用户可在主机中混搭 SMU 与 PSU 模块——SMU 通道负责精密 I-V 测量（电流分辨率 100 fA），PSU 通道为被测器件提供偏置电源（50 W/通道）。TSP-Link 实现与开关矩阵等外部仪器的同步控制，构建完整的半导体参数分析系统。
光收发器激光器特性表征
从研发验证到生产测试，MP5000 可生成快速同步的 LIV 扫描序列。SMU 模块的 100 fA 电流分辨率和 1 MSa/s 数字化仪可精确测量激光器阈值电流、斜率效率和光电探测器响应度。通过 TSP Toolkit 实现自动化序列编程，大幅缩短测试周期。TSP-Link 支持多台主机同步，可同时表征多个光收发器模块。
多站点并行生产测试
MP5000 的高通道密度（6 通道/1U）和 TSP-Link 扩展能力（最多 192 通道）使其成为多站点并行生产测试的理想平台。每个 TSP 处理器独立运行测试程序，无需 PC 干预，消除通信延迟对吞吐量的影响。模块化校准和热插拔设计确保产线维护的高效性，最大限度减少停机时间。
晶圆级可靠性测试
在半导体晶圆级测试中，MP5000 可配置为多达 192 通道的并行 SMU 系统，配合探针台实现多点同时测量。SMU 模块的 0.015% 基本精度和 100 fA 分辨率满足先进工艺节点的漏电流、击穿电压等可靠性参数测量需求。TSP-Link 亚微秒同步确保所有通道在同一时刻触发，适合 TDDB（时间相关介质击穿）、NBTI（负偏压温度不稳定性）等长期可靠性实验。
产品型号
MP5000 系列采用组件化订购模式，主机和模块独立销售。以下为当前可订购的完整型号列表：
型号 | 类型 | 通道数 | 核心规格 | 参考价格 (USD) |
MP5103 | 主机 | 3 插槽/6 通道 | 1U 机架式，USB-C/1GigE，触摸屏 | $5,170 |
MSMU60-2 | SMU 模块 | 2 通道 | 60V/1.5A/30W，100fA，1MSa/s | $13,600 |
MPSU50-2ST | PSU 模块 | 2 通道 | 50V/5A，50W/通道，双极性 | $2,290 |
（开发中） | 高压 SMU | 2 通道（预计） | 200V，更高脉冲能力 | 待公布 |
注：200 V 高压 SMU 模块预计 2026 年初推出，届时将覆盖功率半导体（GaN/SiC）、高压器件等更广泛的应用领域。所有模块均兼容现有 MP5103 主机，无需更换硬件即可升级。
选型指南
测试需求 | 推荐配置 | 说明 |
精密 I-V 测量 | MP5103 + 1~3×MSMU60-2 | 100 fA 分辨率，1 MSa/s 数字化仪，适合低电流器件表征 |
大功率器件供电 | MP5103 + 1~3×MPSU50-2ST | 50 W/通道双极性输出，适合偏置电源和老化测试 |
混合测试场景 | MP5103 + SMU + PSU 混搭 | 精密测量 + 大功率供电，满足多样化需求 |
VCSEL/LED 量产测试 | 满配 SMU（6 通道）+ TSP-Link 级联 | 多通道 LIV 并行测试，亚微秒同步，高吞吐量 |
晶圆级并行测试 | 多台 MP5103 TSP-Link 互联 | 最多 192 通道 SMU，探针台集成 |
高压器件测试（未来） | MP5103 + 200V SMU 模块（待发布） | 覆盖功率半导体、GaN/SiC 器件 |
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