晶体管hfe参数的快速测试方法摘要：随着国内半导体分立器件生产规模的发展，晶体管生产厂家及使用单位对晶体管测试速度的要求越来越高，而制约测试速度最主要的因素就是HFE参数的测试速度远远达不到现在生产的需要。本文在探讨晶体管hfe参数的通用测试方法不足的基础上，提出晶体管hfe参数先进的快速测试方法。依据此方法并结合现有半导体分立器件测试系统，主要通过硬件配合在测试系统内构造出晶体管hfe参数的快速测试单元，把测试速度由原来的1秒提高到15毫秒。实现了从测试方法到技术成果的转化。关键词：hfe；快速测试方法；硬件配合中图分类号：TN407文献标识码：BRapidtestingmethodsfortransistorsHFEparameterMaXinguo,LiLijun,WangXin(BeijingInstituteofAuto-TestingTechnology,100088Beijing)Abstract:Industrialsemiconductorproductiononthetestingspeedisgettinghigherandhigherrequirements,theexistingHFEparametertestingmethodscannotmeetthedemandrate.OnbasisofinadequatetransistorHFEparametertestingmethods,thepapergivesadvancedtransistorsHFErapidtestingmethods.Basedonthemethodcombinedwiththeexistingsemiconductordiscretedevicetestsystems,thehardwareandtestsystemconsistofquicktestunitoftransistorHFEtestparameters,thetestspeedfrom1secondsto15milliseconds.whichrealizetransformationfromtestingmethodtooftechnologyresults.KeyWords:HFE;rapidtestingmethod;thehardwareandtestsystem0.引言晶体管作为放大电路中的核心元件，其电流放大倍数hfe是评价其放大能力的关键参数。hfe的定义是指在共发射极电路中，输出电压保持不变时，直流输出电流与直流输入电流之比。目前对于hfe参数而言，通用的测试方法依然采用的是国标规定的测试方法，即在集电极和发射极电压Vce达到测试条件规定值时，逐步加大基极电流Ib，使集电极电流Ic达到测试条件规定值时，最后计算出hfe=Ic/Ib。而调研结果也显示，国内半导体分立器件测试设备对此项参数的测试采用了国标中规定的测试方法，通过采用软件闭环的技术方案实现，即按照器件手册施加Vce，设定扫描步长后施加Ib，同时测量Ic，当Ic测量值达到器件手册规定值时停止扫描同时计算出hfe。根据众多测试工程师的实际经验和相关的实验对比可以发现，应用这种测试方案存在下述两方面缺陷：1）测试时间长，需要施加多次脉冲才能完成测试，测试精度受其设定步长影响，不能适应半导体厂家的晶圆测试速度要求；2）由于不断增加Ib电流脉冲，造成器件出现温升，使得器件温度与环境温度出现差异这样当Ic达到器件手册规定值时，温升已经对计算出的hfe产生影响，即使Ib电流脉冲持续时间tp的优选值为300uS，仍然会对器件的hfe测量结果产生一定偏差。调查结果显示，目前国内测试设备的此项参数的测试时间大约在50mS以上，国外测试设备的测试时间大约在10mS以上。为了提高此项参数的测试速度及精度，就需要研究一种新型测试方法，使其在硬件上快速满足测试条件，这样既可大幅缩短测试时间又可以减小温升影响。提出的快速测试方法，其设计目标是10mS内完成硬件闭环，使被测器件的Vce，Ic迅速达到器件手册规定值，同时测量Ib，预计最终15mS完成测试任务，这种先进测试技术的实现将使得此项参数的测试技术指标赶超国外同类测试设备，同时促进了国内半导体测试技术的革新，满足半导体器件生产和使用单位的测试需求，将进一步推进国内半导体产业的发展。1.研究方案实验需要在半导体分立器件测试系统中进行，最终成果实物是晶体管hfe参数的快速测试单元，此单元功能的实现需要配合半导体测试系统进行参数测试。目前有一台半导体分立器件测试系统。其系统硬件结构包括：系统电源、电源控制板(PWC)、系统接口板(SYSINT)、电压/电流源（VIS1、VIS2）、电压/电流测量及数据采集板(VM)、高压电压源(HVS)、电流/电压转换板（IVC）、测试台矩阵板(STATION)和高流源(HIS)等组成。拟采用的技术路线：首先理论上进行电路仿真设计，完成设计思想后再进行实践验证。进一步了解半导体生产厂家的晶体管晶圆的工艺，测试条件的范围以及测试的要求...