Modulare Hochpräzisions-SMU der AQ2300-Serie

Yokogawa Test & Measurement Corporation

Amersfoort, in den Niederlanden 05. Dezember 2024

 

Yokogawa Test & Measurement stellt die modulare Hochpräzisions-SMU der AQ2300-Serie vor – zur Beschleunigung der Entwicklung von Halbleiterbauelementen

 

Yokogawa Test & Measurement führt mit der neuen AQ2300-Serie eine leistungsfähige und hochpräzise Source Measure Unit (SMU) in den europäischen Markt ein. Die modulare SMU der AQ2300-Serie erfüllt vielfältige Anforderungen, die sich aus der Integrationsdichte bei modernen Halbleiter- und Kommunikationsgeräten ergeben und bietet neben der Generierung und Messung von hochpräzisen Spannungen und Strömen auch eine qualitativ hochwertige Impulserzeugung. Dank ihrer modularen und effizienten Architektur bietet die 2-Kanal-SMU zeit- und platzsparende Lösungen für anspruchsvolle Messaufgaben, die in der Halbleiterentwicklung essenziell sind.

 

Modulare Hochpräzisions-SMU der Yokogawa-AQ2300-Serie

 

 

Hintergrund der Entwicklung

Die Verbreitung von Smartphones und Tablets, das Aufkommen von KI und der Ausbau autonomer Fahrzeuge erhöhen den Bedarf an einer Kommunikationsinfrastruktur, die sowohl höhere Geschwindigkeiten als auch bessere Energieeffizienz bietet. Insbesondere bei Lasern ist für die Entwickler eine genaue Erfassung der Ströme wichtig, um die Laserleistung optimal zu regeln. Vor diesem Hintergrund hat Yokogawa die AQ2300-Serie entwickelt.
Sie zeichnet sich durch hohe Präzision, Flexibilität und Modularität aus, und wird so den höheren Anforderungen gerecht, die sich aus der Miniaturisierung und steigenden Komplexität der Messaufgaben in Forschung und Entwicklung ergeben.

 

Hauptmerkmale

Die hochgradig modulare SMU der AQ2300-Serie ermöglicht es dem Anwender, die Anzahl der Kanäle (bis zu 18) anzupassen, um so alle Anforderungen auch auf kleinster Fläche und in beengten Platzverhältnissen zu erfüllen. Das erleichtert einen effizienteren Betrieb von Testsystemen, insbesondere in der Halbleiterentwicklung.

Die Erzeugung von gepulsten Signalen hoher Reinheit (50 µs-Pulsweite) ist eine weitere wichtige Funktion. Mit ihr lässt sich die Wärmeentwicklung am Prüfling vermindern, was genauere Messungen ermöglicht. Obwohl Prüfaufbau oder Verkabelung die Flankensteilheit beeinflussen können, kann durch optimierte Parametereinstellungen eine saubere Wellenform gewährleistet werden.

Bemerkenswert ist auch die Interoperabilität. So verfügen die SMUs der AQ2300-Serie nicht nur auf dem Grundgerät über Trigger-Anschlüsse, sondern auch auf jedem einzelnen SMU-Kanal. Darüber hinaus ermöglichen die Synchronisationsfunktionen des Grundgerätes eine flexible Auswahl der Einstellungen. Insgesamt stehen drei Modi zur Verfügung:

• Synchronisation des Grundgerätes mit externen Geräten
• Synchronisation einzelner Kanäle mit externen Geräten
• Synchronisation zwischen den SMU-Kanälen.

 

Das Gerät kann zudem mit einer digitalen I/O-Schnittstelle ausgestattet werden, die eine nahtlose Kommunikation mit externen Geräten ermöglicht. Die Geräte sind in Varianten mit drei oder neun Slots verfügbar und lassen sich vielseitig an kleine und mittlere Messsysteme anpassen. Eine flexible Steuerung der Messzeitpunkte trägt dabei zur Optimierung der Gesamtleistung des Systems bei.

In puncto Produktivität ermöglicht die AQ2300-Serie das gleichzeitige Messen von Spannungen und Strömen. Die beschleunigte interne und externe Signalverarbeitung führt zu einer weiteren Steigerung der Arbeitseffizienz, da der schnelle Datentransfer die gesamte Messzeit verkürzt.

 

Zusätzliche technische Informationen

Ein zentraler Vorteil der Hochleistungs-SMU der AQ2300-Serie liegt in der Feinabstimmung ihrer Regelungsparameter. Nutzer können die Geräte der AQ2300-Serie mühelos so konfigurieren, dass Überschwinger an der steigenden Flanke sowie Welligkeit und Schwingungen effektiv reduziert werden. Dazu genügt die Eingabe der R-, L- und C-Werte (Widerstand, Induktivität, Kapazität) der Last. Bemerkenswert ist dabei, dass diese Werte bei einem Bereichswechsel erhalten bleiben.

Die Möglichkeit der Reaktionsanpassung, kombiniert mit einer digitalen Feedback-Regelung, ermöglicht zudem die Erzeugung hochwertiger gepulster Signale (minimale Pulsbreite von 50 μs, minimale Zykluszeit von 100 μs).

Jeder Kanal der SMU der AQ2300-Serie bietet flexible Einsatzmöglichkeiten: Anwender können zwischen Spannungs- oder Stromquelle, Messfunktion oder einer Kombination aus Versorgung und Messung wählen. Die Steuerung der Quellen- und Mess-Funktion erfolgt präzise über ein Trigger-Signal, sei es durch einen internen Timer oder ein Signal am externen Trigger-Eingang. Diese Funktionalität ermöglicht es, Messungen so durchzuführen, dass instabile Zustände, die während der Einschwingzeit nach einer Ausgangsänderung auftreten, die Ergebnisse nicht verfälschen.

Das Grundgerät und die SMU-Module zeichnen sich auch durch die Fähigkeit aus, pro Kanal bis zu 100.000 Messdatenpunkte zu speichern, wodurch Messunterbrechungen erheblich reduziert werden. Besonders hervorzuheben sind auch die galvanische Trennung zwischen den Kanälen und Modulen sowie die Hot-Swap-Fähigkeit der Module, die einen unterbrechungsfreien Betrieb gewährleistet.

Ein weiteres herausragendes Merkmal ist die Digital-I/O-Option der SMU, die die Verbindung und den Austausch von Signalen mit anderen Geräten ermöglicht. Über die Digital-I/O-Schnittstelle können Start- und Stopp Signale zwischen der SMU und externen Geräten übermittelt werden. So wird die Erzeugung und Messung in der SMU automatisch gestartet, sobald ein 5-V-Signal (oder die steigende Flanke) von einem externen Gerät empfangen wird. Nach Abschluss der Erzeugung oder Messung sendet die SMU ein 0-V-Signal (oder die fallende Flanke) zurück. Diese Funktion reduziert die Notwendigkeit von Abfragen, die sonst zur Überwachung der Start- und Endzeitpunkte der Spannungs- oder Stromerzeugung erforderlich wären.

 

Einsatzbereiche

• Forschungseinrichtungen für optische Telekommunikation
• Hersteller von optischen Halbleiterkomponenten wie Laserdioden, Fotodioden, LEDs und Modulatoren
• Hersteller von elektrischen Halbleiterkomponenten wie Transistoren und FETs (Feldeffekttransistoren)

 

Anwendungsbereiche

• Statische Prüfung von Laser-Dioden und Modulen: Die SMU der AQ2300-Serie kann über mehrere Kanäle unterschiedliche Spannungen oder Ströme erzeugen und mithilfe der Sweep-Synchronisationsfunktion die I/V- oder I/L-Kennlinien von Geräten zur optischen Kommunikation, wie z.B. Laserdioden, messen. Zudem ermöglicht sie es, in Synchronisation mit einer abstimmbaren Lichtquelle das Ansprechverhalten von Fotodioden zu ermitteln.
• Prüfen der Filtereigenschaften von WDM-Photodioden-Modulen: Die AQ2300-Serie kann für mehrerer WDM-Kanäle unterschiedliche Spannungen oder Ströme erzeugen und mithilfe der Sweep-Synchronisation das Ansprechverhalten der einzelnen Kanäle analysieren und so die Filtercharakteristik bewerten.

 

Weitere Informationen zur AQ2300 Serie finden Sie hier.

 

Über Yokogawa Test & Measurement

Seit 100 Jahren entwickelt Yokogawa Messlösungen und findet kontinuierlich neue Wege, um Forschungs- und Entwicklungsteams die Werkzeuge zur Verfügung zu stellen, die sie benötigen, um die besten Erkenntnisse aus ihren Messstrategien zu gewinnen. Das Unternehmen hat in seiner Geschichte die genaue Leistungsmessung vorangetrieben und ist Marktführer bei digitalen Leistungsmessgeräten und optischen Spektrumanalysatoren.
Yokogawa-Messinstrumente sind weltweit für ihre hohe Präzision, Qualität, Langlebigkeit und den Service-Support bekannt.
Meet the precision makers at: tmi.yokogawa.com/de/

 

Über Yokogawa

Yokogawa bietet fortschrittliche Lösungen in den Bereichen Messung, Steuerung und Information für Kunden in einer Vielzahl von Industrien, darunter Energie, Chemie, Materialien, Pharmazie und Lebensmittel. Yokogawa befasst sich mit Kundenfragen zur Optimierung von Produktion, Anlagen und Lieferketten durch den effektiven Einsatz digitaler Technologien, um den Übergang zu autonomen Betriebsabläufen zu ermöglichen.
Gegründet in Tokio im Jahr 1915, arbeitet Yokogawa mit über 17.000 Mitarbeitern in einem globalen Netzwerk von 126 Unternehmen in 60 Ländern daran, eine nachhaltige Gesellschaft zu schaffen.
Weitere Informationen finden Sie unter: www.yokogawa.com.

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