Keithley 4200-SCP2HR 高分辨率開關矩陣系統詳解

1. 產品概述

Keithley 4200-SCP2HR 是 吉時利（Keithley）4200-SCS 半導體特性分析系統 的 高分辨率開關矩陣擴展模塊，專為 晶圓級測試、多器件并行測量和高精度信號路由 而設計。作為 4200-SCP2 系列 的升級版本，"HR"（High Resolution）代表其 增強的信號完整性和低噪聲特性，適用于 納米器件、低維材料、MEMS傳感器等精密測試場景。

2. 核心功能與特點

（1）高密度信號路由

• 矩陣規模：支持 2×16 或 4×16 配置（可根據需求擴展）。

• 通道數：最多 64 個高精度繼電器通道，支持 多器件并行測試。

• 低熱電動勢設計：采用 鍍金觸點繼電器，熱電動勢 <1μV，確保 微小信號傳輸精度。

（2）高信號完整性

• 低噪聲路徑：

• 通道間串擾 <0.1pF（典型值）。

• 路徑電阻 <2Ω（確保高電流測試準確性）。

• 屏蔽保護：

• 每個通道配備 Guard保護端子，減少漏電流干擾。

• 支持 三線測量（Force-Sense-Guard），適合高阻測量（如柵極漏電流測試）。

（3）靈活配置

• 模塊化設計：可插入 4200-SCS 主機，與其他模塊（如4210-SMU、4210-CVU）協同工作。

• 多模式支持：

• 掃描模式：自動切換通道，實現多點位測試。

• 并行模式：同時連接多個被測器件（DUT），提高測試效率。

（4）系統集成

• 兼容性：

• 與 4200-SCS 軟件無縫集成，支持圖形化測試流程配置。

• 可通過 SCPI 命令或 TSP®腳本控制。

• 接口支持：

• GPIB、LAN、USB 遠程控制。

• 配套 Keithley KickStart 軟件快速配置。

3. 典型應用場景

（1）晶圓級半導體測試

• 多芯片并行測試：通過開關矩陣快速切換探針，實現晶圓上不同器件的自動化測量。

• 參數分布分析：掃描晶圓表面，繪制電學參數（如閾值電壓、漏電流）的空間分布圖。

（2）納米器件與低維材料研究

• 石墨烯/碳納米管器件：高阻測量時避免信號衰減。

• 量子點器件：微弱電流（f）的精確路由。

（3）MEMS傳感器測試

• 多傳感器陣列：同步監控多個傳感器的響應信號。

• 高精度激勵-測量：為MEMS提供低噪聲測試環境。

（4）可靠性測試

• HTOL（高溫工作壽命）：多器件長時間監測。

• TDDB（介質擊穿）：自動切換測試點位。

4. 技術規格

5. 與基礎版（4200-SCP2）的區別

6. 系統配置建議

• 基礎配置：

• 4200-SCS 主機

• 4210-SMU（源測量單元）

• 4200-SCP2HR 開關矩陣

• 擴展需求：

• 4210-CVU（電容測試）：用于MOS電容掃描。

• 4200-PA（前置放大器）：增強微弱信號檢測。

• 附件：

• 低噪聲測試線纜。

• 屏蔽測試夾具（用于高阻測量）。

7. 總結

Keithley 4200-SCP2HR 是  高分辨率開關矩陣擴展模塊 面向半導體和納米器件測試的專業開關矩陣，其 高分辨率、低噪聲和靈活的路由能力 使其成為：

• 優良制程研發 的工具

• 低維材料研究 的理想選擇

• 晶圓級自動化測試 的核心模塊

對于需要 高精度、多通道并行測試 的應用場景，4200-SCP2HR 提供了 信號完整性 和 測試效率 的優良平衡。如需更詳細的技術資料，建議訪問 Keysight Technologies 或聯系當地技術支持。