Agilent Keysight E4916A

Конечно, вот подробное описание, технические характеристики и информация о совместимости для системы Agilent (ныне Keysight) E4916A.

Agilent E4916A Stress Test System (система для стресс-тестирования)

Описание:

Agilent E4916A — это автоматизированная система для проведения ускоренных стресс-тестов (Accelerated Stress Testing, AST) полупроводниковых приборов и интегральных схем. Её основное назначение — предсказание и оценка надёжности компонентов в контролируемых, но экстремальных условиях, что позволяет выявить потенциальные дефекты и механизмы отказов за короткое время, имитируя годы нормальной эксплуатации.

Система является исполнительным механизмом (исполнителем) и работает в связке с Source/Measure Unit (SMU) — источником/измерителем, например, Agilent 4142B. E4916A сама по себе не генерирует или измеряет сигналы, а коммутирует их от SMU к множеству тестируемых устройств (DUT), позволяя проводить параллельное тестирование до 384 приборов (в максимальной конфигурации), что критически важно для сбора статистических данных по надёжности.

Ключевые области применения:

• TDDB (Time Dependent Dielectric Breakdown): Тестирование на пробой диэлектрика.
• HCI (Hot Carrier Injection): Оценка деградации от инжекции горячих носителей.
• NBTI/PBTI (Negative/Positive Bias Temperature Instability): Тесты на нестабильность, вызванную смещением и температурой.
• EM (Electromigration): Исследование электромиграции в металлических соединениях.
• Другие тесты, требующие длительного приложения постоянных или импульсных стрессовых напряжений и температур с периодическими контрольными измерениями параметров.

Технические характеристики

1. Архитектура и масштабируемость:

• Базовый блок (Mainframe): E4916A. Содержит слоты для установки коммутационных плат.
• Модульная конструкция: Конфигурация системы определяется устанавливаемыми платами коммутации. Базовый блок поддерживает до 4 слотов для плат.
• Максимальная ёмкость: До 384 каналов (при использовании 4 плат E4917A-016 на 96 каналов каждая).

2. Коммутационные платы (Key Component):

• Платы определяют возможности системы. Основные типы:
  • E4917A: Семейство плат коммутации с различным количеством каналов.
  • E4917A-016: Плата на 96 каналов (наиболее распространённая). Использует релейную коммутацию.
  • E4917A-008: Плата на 48 каналов.
  • E4917A-004: Плата на 24 канала.

3. Коммутационные возможности:

• Тип коммутации: Реле (механические) для обеспечения низкого контактного сопротивления и высокого напряжения изоляции.
• Коммутационная матрица: Позволяет независимо подключать каждую из линий SMU (силовую Force, измерительную Sense, защиту Guard, землю) к любому выводу тестируемого устройства.
• Поддержка SMU: Оптимизирована для работы с модульными SMU Agilent 4141B, 4142B, 4155/56, а также с более новыми сериями B1500A.

4. Электрические характеристики (типовые для плат E4917A):

• Максимальное коммутируемое напряжение: ±200 В (между любыми двумя реле или каналами).
• Максимальный коммутируемый ток: 0.5 А на канал.
• Сопротивление изоляции: >10 ГОм.
• Сопротивление реле (вкл.): <2 Ом.

5. Управление и интерфейсы:

• Интерфейс управления: GPIB (IEEE-488), стандартный для приборов того поколения.
• Программное обеспечение: Управление осуществляется через пользовательские тестовые программы, написанные на языках, поддерживающих SCPI-команды (например, в среде Keysight VEE, Visual Basic, C/C++). Специализированное ПО для анализа надёжности, такое как Keysight IC-CAP или Model Builder Program (MBP), используется для моделирования деградации и определения параметров надёжности.

6. Механические и экологические:

• Температура: Предназначена для работы в контролируемой лабораторной среде. Для температурных стресс-тестов устройств помещаются во внешние термошкафы (Temperature Forcing Systems), такие как Temptronic, Thermonics и др. Система E4916A управляет электрическими стрессами, в то время как температура контролируется отдельно.

Парт-номера (Part Numbers)

• E4916A: Базовый блок (шасси) системы стресс-тестирования. Включает блок питания, интерфейс GPIB и 4 слота для плат.
• E4917A-016: Плата коммутации на 96 каналов (устанавливается в слот E4916A).
• E4917A-008: Плата коммутации на 48 каналов.
• E4917A-004: Плата коммутации на 24 канала.
• E4910A: Комплект кабелей и адаптеров для подключения (часто заказывается отдельно).
• Опции: Существовали опции для дополнительного экранирования, специальных конфигураций кабелей и т.д. (например, E4916A-001, E4916A-002). Точные номера уточняются по каталогам.

Совместимые модели

1. Источники/Измерители (SMU) — Критическая совместимость:

• Agilent/Keysight 4142B Modular DC Source/Monitor: Основной и наиболее распространённый партнёр для E4916A. Платы E4917A напрямую совместимы с его модулями.
• Agilent/Keysight 4155C/4156C Semiconductor Parameter Analyzer: Также могут использоваться в качестве SMU.
• Agilent/Keysight 4141B DC Source/Monitor: Более старая модель.
• Keysight B1500A Semiconductor Device Analyzer: Более современная система. E4916A может использоваться с ней, особенно для тестов, требующих большого числа каналов, но могут потребоваться дополнительные адаптеры или конфигурационные considerations.

2. Программное обеспечение:

• Keysight IC-CAP: Основная платформа для моделирования устройств и анализа надёжности, включая специализированные платформы для TDDB, HCI и др.
• Keysight Model Builder Program (MBP): Альтернативное ПО для моделирования и анализа.
• ПО для управления измерениями: На основе стандартных языков (C, VB, VEE) с использованием SCPI-команд через GPIB.

3. Вспомогательное оборудование:

• Термошкафы и термострипперы: Temptronic, Thermonics, Delta Design.
• Пробные станции (Probe Stations): Cascade Microtech, FormFactor (для тестирования на уровне пластины).
• Экранированные боксы и стойки: Для снижения помех.

Важное примечание: E4916A — система конца 1990-х - 2000-х годов. Хотя она очень надёжна и до сих пор используется во многих лабораториях, прямых современных аналогов от Keysight в виде такой же модульной шасси-системы нет. Современные подходы к массовому стресс-тестированию часто реализуются на базе систем B1500A с опцией High Density Switch (HDS) или с использованием полностью интегрированных решений от других вендоров.