JJF 1236-2010 半导体管特性图示仪校准规范

中华人民共和国国家计量技术规范

JJF1236—2010

半导体管特性图示仪校准规范

CalibrationSpecificationforSemiconductorDeviceCurveTracers

2010-01-05发布2010-04-05实施

国家质量监督检验检疫总局发布

JJF1236—2010

目录

范围……………………

1(1)

引用文献………………

2(1)

术语……………………

3(1)

概述……………………

4(1)

计量特性………………

5(2)

校准信号……………

5.1(2)

轴部分……………

5.2Y(2)

轴部分……………

5.3X(2)

阶梯部分……………

5.4(2)

集电极功耗限制电阻………………

5.5(2)

校准条件………………

6(3)

环境条件……………

6.1(3)

校准用标准器及其他设备…………

6.2(3)

校准项目及校准方法…………………

7(3)

校准项目……………

7.1(3)

校准方法……………

7.2(4)

校准结果的表述………………………

8(15)

复校时间间隔…………

9(15)

附录校准证书的内容………………

A(16)

附录测量不确定度评定的实例……………………

B(19)

JJF1236—2010

半导体管特性图示仪校准规范

1范围

本规范适用于具有插件单元或附属装置的半导体管特性图示仪以下简称图示仪

()

的校准

。

2引用文献

半导体管特性图示仪通用技术要求

GB/T13973—1992

半导体管特性图示仪测试方法

GB/T13974—1992

使用本规范时应注意使用上述引用文献的现行有效版本

。

3术语

集电极电流回流端

3.1collectorcurrentcircuitfluencepoint

集电极电流流经电流取样电阻的返回端用符号▽表示

,“”。

阶梯信号归一化电路

3.2normalizedcircuitofstepsignal

阶梯信号归一化电路就是把各种不同幅值的阶梯信号级或级通过

“”(V/A/),

适当的比例变换处理后统一变为级的数值处理电路

、,1V/。

4概述

图示仪由主机部分显示屏及其控制部分插入单元包括偏转单元偏转

()、(Y、X

单元集电极扫描电压单元阶梯信号单元与附属装置等组成组成框图如图所

、、),1

示图示仪主要用于对所有二端三端的半导体器件进行分析和直流参数测量广泛应

。、。

用于各电子元器件生产科研及使用等部门

、。

图图示仪各单元组成框图

1

1

JJF1236—2010

5计量特性

校准信号

5.1

直流电压

5.1.1

电压输出范围误差

:0.1V~20V,:±(0.5~1)%。

矩形脉冲信号

5.1.2

电压输出范围误差

:0.1V~20V,:±(0.5~1)%。

轴部分

5.2Y

集电极电流偏转系数

5.2.1

范围连续误差

:0.1μA/div~0.5A/div(),:±(1~5)%;

范围脉冲误差

:1A/div~10A/div(),:±(1~5)%。

集电极电流倍率

5.2.2

电流倍率典型值误差

:×0.1(),:±10%。

基极电压偏转系数

5.2.3

范围误差

:0.005V/div~2V/div,:±(1~5)%。

二极管反向电流偏转系数

5.2.4

范围误差

:0.2μA/div~10μA/div,:±(3~5)%。

外接偏转系数

5.2.5

外接偏转系数典型值误差

:0.1V/div(),:±3%。

轴部分

5.3X

集电极电压偏转系数

5.3.1

范围误差

:0.005V/div~50V/div,:±(1~5)%。

集电极电压倍率

5.3.2

电压倍率典型值误差

:×0.1(),:±10%。

二极管电压偏转系数

5.3.3

范围误差

:100V/div~500V/div,:±(3~5)%。

基极电压偏转系数

5.3.4

范围误差

:0.005V/div~2V/div,:±(1~5)%。

外接偏转系数

5.3.5

外接偏转系数典型值误差

:0.05V/div(),:±3%。

阶梯部分

5.4

阶梯电流

5.4.1

范围级级误差

:50nA/~5A/,:±(3~5)%。

阶梯电压

5.4.2

范围级级误差

:0.02V/~2V/,:±(3~5)%。

集电极功耗限制电阻

5.5

范围误差

:0Ω~10MΩ,:±8%+0.5Ω。

注:具体技术指标参照被校图示仪的技术指标规定。以上技术指标不作合格性判别。

2

JJF1236—2010

6校准条件

环境条件

6.1

环境温度

1):(23±5)℃;

环境相对湿度

2):(20~75)%;

电源电压

3):(220±10)V,(50±1)Hz;

周围无影响仪器正常工作的干扰和机械振动及其他影响量

4)。

校准用标准器及其他设备

6.2

取样数字多用表

1)

直流电压测量范围最大允许误差

:±(0.1V~1000V),:±0.05%;

直流电流测量范围最大允许误差

:±(1mA~2A),:±0.1%;

电阻测量范围最大允许误差

:0.1Ω~1MΩ,:±0.1%;

采样速率4

:≥5×10/s。

直流标准电压源

2)

范围最大允许误差

:0.1V~1000V,:±0.1%。

直流标准电流源

3)

范围最大允许误差

:10μA~2A,:±0.1%。

直流标准高压源

4)

范围最大允许误差

:1kV~5kV,:±1%。

标准电阻箱

5)

范围最大允许误差

:10Ω~10kΩ,:±0.5%。

大功率标准电阻四线

6)()

标称值最大允许误差

:0.01Ω、0.1Ω、1Ω,:±(0.2~0.5)%。

注:电阻的选取原则为(IR)。

×<10V

差分示波器

7)

带宽直流

:~1MHz;

同相抑制比

:10000∶1。

图示仪校准仪

8)

集电极电压V最大允许误差

C:0.1V~1kV,:±0.3%;

基极电压V最大允许误差

B:0.1V~20V,:±0.3%;

校准电压最大允许误差

Y:0.1V~1V,:±0.3%;

集电极电流I最大允许误差

C:10μA~10A,:±0.3%;

阶梯电压变换级级最大允许误差

:0.01V/~2V/,:±0.3%;

阶梯电流变换级级最大允许误差

:1μA/~200mA/,:±0.3%。

7校准项目及校准方法

校准项目

7.1

3

JJF1236—2010

图示仪的校准项目见表实验室应根据客户的要求选择校准其中的使用项目

1。,。

表1图示仪校准项目一览表

编号项目名称技术要求的条款校准方法的条款

校准信号电压

15.17.2.2

轴集电极电流偏转系数

2Y5.2.17.2.3

轴集电极电流倍率

3Y5.2.27.2.4

轴集电极大电流偏转系数

4Y5.2.17.2.5

轴二极管反向电流偏转系数

5Y5.2.47.2.6

轴基极电压偏转系数

6Y5.2.37.2.7

轴外接偏转系数

7Y5.2.57.2.8

轴集电极电压偏转系数

8X5.3.17.2.9

轴集电极电压倍率

9X5.3.27.2.10

轴基极电压偏转系数

10X5.3.47.2.11

轴二极管电压偏转系数

11X5.3.37.2.12

轴外接偏转系数

12X5.3.57.2.13

阶梯电流

135.4.17.2.14

阶梯电压

145.4.27.2.15

集电极功耗限制电阻

155.57.2.16

校准方法

7.2

校准前的准备

7.2.1

被校图示仪应有说明书与校准证书及全部配套附件

1)、。

被校图示仪不应有影响工作的机械损伤控制旋钮及按键应能正常动作显示

2),,

器能正常显示各种标志应清晰完整

,。

调整被校图示仪轴轴位移机构能使光点在屏幕有效工作面内平滑移动

3)X、Y,

各挡级平衡应符合仪器说明书规定

。

集电极扫描信号峰值电压的调节应连续均匀极性正确电压范围电流容量

4),。、

应符合仪器说明书规定适当调整扫描信号峰值幅度轴集电极电压偏转系数和

。、XY

轴集电极电流偏转系数检验空载扫迹所表现的容性电流及漏电流均应符合产品说明书

,

规定

。

图示仪应能正常显示各类晶体管的特性曲线并能完成产品说明书规定的各种

5),

组态共基极共发射极下的各种工作方式连续脉冲测试

(、)(、)。

首先对被校图示仪做工作正常性检查不得有影响校准结果的缺陷

6),。

被校图示仪及校准用设备应按规定时间进行预热

7)。

4

JJF1236—2010

根据被校图示仪说明书进行初始化设置对于未作规定的参照表进行设置

8),,2。

表2图示仪初始化设置

项目功能开关及旋钮初始挡位设置

极性选择或

“+”“NPN”

峰值电压量程选择最低挡位

集电极扫描电压

峰值电压最小

功耗电阻选择最大挡位

输入方式零点

位移光点在轴中心位置

偏转单元Y

Y轴功能选择I基极挡位或

YC(1mA/div)

倍率选择

×1

输入方式选择零点

位移光点在轴中心位置

偏转单元X

X轴功能选择V基极挡位或

XC(1V/div)

倍率选择

×1

极性选择或

“+”“NPN”

作用开关关

级秒选择级秒

阶梯单元/200/

阶梯选择级最低挡位

V/

串联电阻选择最大阻值挡位

输入方式选择正常

其他接地方式选择共发射极

校准信号

7.2.2

直流电压

1)

仪器连接如图所示将取样数字多用表置于测量功能

a)2。“DCV”。

图校准信号校准示意图

2

5

JJF1236—2010

校准电压输出端由产品说明书规定将被校图示仪有关控制件置于校准信

b)。

号对应挡位分别测量各挡位校准信号电压输出值并记录于附录表中

,,A1。

校准信号电压的误差按式计算并记录于附录表中

c)(1),A1。

V-V

δ=0×

1V()

0100%1

式中δ校准信号电压误差

:1———;

V被校图示仪校准信号电压标称值

———;

V取样数字多用表显示的电压实际值

0———。

矩形脉冲信号电压

2)

仪器连接如图所示

a)2。

取样数字多用表设置为直流电压采样功能量程置自动积分周期

b),“”,

置将被校图示仪有关控制件置于校准信号对应挡位分别测量各

(NPLC)“0.001”。,

挡校准信号电压输出值并记录于附录表中

,A1。

校准信号电压的误差按式计算并记录于附录表中

c)(1),A1。

轴集电极电流偏转系数

7.2.3Y

仪器连接如图所示

1)3。

图轴集电极电流偏转系数校准示意图

3Y

被校图示仪轴功能选择置于集电极电流量程待校挡位轴倍率选择

2)“Y”,“Y”

置于挡位将轴输入方式置于零点调节轴轴位移使光点

“×1”。Y“”“”,Y、X,

位于显示屏上或下端水平刻度线中心位置

()。

将轴输入方式置于测试位置调节直流标准电流源输出使光点向

3)Y“”“”。,

下或上偏移读取直流标准电流源输出电流值并记录在附录表中

()10div,,A2。

轴集电极电流偏转系数误差按式计算并记录在附录表中

4)Y(2),A2。

I-I

δ=0×