Keysight B1505A là máy phân tích linh kiện công suất kiêm curve tracer, theo data sheet của Keysight có thể đặc tính hóa linh kiện công suất tới 10 kV và 1500 A khi lắp đủ module mở rộng. Nhưng trong cùng nhóm thiết bị phân tích thông số bán dẫn Keysight còn có B1506A, B1500A và PD1500A — bốn máy trả lời bốn câu hỏi khác nhau. Bài này đặt chúng cạnh nhau bằng số liệu đã đối chiếu với tài liệu Keysight, rồi đưa ra một cây quyết định để phòng lab chọn đúng máy ngay từ đầu.
Keysight B1505A đứng ở đâu trong họ máy phân tích bán dẫn?
Keysight chia bài toán đo linh kiện bán dẫn thành hai trục: tĩnh (đặc tuyến I-V, điện áp đánh thủng, dòng rò, điện dung) và động (đóng cắt thực tế dưới tải cảm). Ba máy B1500A, B1505A, B1506A nằm trên trục tĩnh; PD1500A nằm trên trục động. Trên trục tĩnh, sự khác biệt chủ yếu là dải công suất và đối tượng người dùng:
- B1500A — máy phân tích thông số bán dẫn đa dụng, 10 khe module, phân giải dòng nhỏ nhất 0,1 fA, mạnh về dòng cực nhỏ, C-V và đo trên wafer cho linh kiện tín hiệu.
- B1505A — cùng kiến trúc 10 khe nhưng chuyên cho linh kiện công suất: HVSMU 3000 V, HCSMU 20 A xung, và các bộ mở rộng tới 1500 A, 10 kV.
- B1506A — máy phân tích linh kiện công suất cho người thiết kế mạch: 3 kV, tối đa 1500 A, giao diện Easy Test Navigator trình bày kết quả theo dạng datasheet, có đo Qg và tính tổn hao.
- PD1500A — máy thử xung kép (double-pulse) đo tham số đóng cắt động của linh kiện rời tới 1,2 kV và 200 A.
Nếu cần một bức tranh tổng quan hơn về các dòng máy đo của hãng, xem trang thiết bị đo Keysight tại Techmaster.
B1505A thông số: những con số cần đọc đúng
Con số “10 kV / 1500 A” là trần của cả hệ, không phải của một module. Data sheet 5990-3853 của Keysight ghi rõ từng khối:
- HVSMU B1513B: ±3000 V ở ±4 mA hoặc ±1500 V ở ±8 mA, phân giải dòng 10 fA.
- HCSMU B1512A: ±40 V/±1 A ở chế độ DC, ±20 V/±20 A ở chế độ xung. Ghép hai HCSMU bằng adapter Dual HCSMU cho 40 A xung (độ rộng 1 ms).
- MCSMU B1514A: ±30 V/±100 mA, lên ±1 A khi phát xung; HPSMU B1510A: ±200 V/±1 A; MPSMU B1511A: ±100 V/±100 mA.
- N1265A UHC Expander/Fixture: nâng dòng lên 500 A hoặc 1500 A, ngõ ra ±60 V, chỉ ở chế độ xung; dải 1500 A dùng xung 10 – 500 µs, công suất đỉnh 22,5 kW.
- N1268A UHV Expander: dải điện áp ±10 kV. N1266A: mở rộng dòng HVSMU tới 2,5 A cho phép đo dòng trung bình ở áp cao.
- MFCMU: đo điện dung 1 kHz – 5 MHz, phân cực C-V tới 3000 V.
Hai con số làm B1505A khác một bộ nguồn-đo thông thường là xung 10 µs và tốc độ lấy mẫu 2 µs với hai bộ A/D độc lập trên mỗi kênh. Xung ngắn hạn chế tự nung, nên đặc tuyến đo được gần với linh kiện ở nhiệt độ mối nối đã định.
Lưu ý ràng buộc cấu hình: tổng công suất các module không vượt 84 W, nên khung máy chứa tối đa 4 HPSMU, 10 MPSMU, 2 HCSMU, 6 MCSMU và 1 HVSMU. Toàn bộ cấu hình tiêu chuẩn có trên trang B1505A thông số và cấu hình.
So sánh B1505A với B1506A: cùng 1500 A, khác người dùng
Hai máy cùng lên tới 1500 A nên dễ bị coi là một. Khác biệt nằm ở ba điểm.
Trần điện áp và độ mở của cấu hình
B1506A có trần 3 kV và được bán theo ba gói dòng: 20 A (H20/H21), 500 A (H50/H51) và 1500 A (H70/H71). Bản H21/H51/H71 thêm đo điện dung (phân cực tới 3000 V, 1 kHz – 1 MHz) và đo Qg. B1505A là khung máy mở: chọn từng module, thêm N1268A để lên 10 kV, N1267A để đo hiệu ứng sụt dòng (current collapse) của GaN HEMT, hoặc ghép probe station để đo on-wafer.
Giao diện và cách ra kết quả
B1506A dùng Easy Test Navigator, trình bày kết quả theo đúng dạng bảng datasheet của nhà sản xuất linh kiện và tính tổn hao dẫn, tổn hao lái và tổn hao đóng cắt từ Qg, Vth, Rg. B1505A chạy EasyEXPERT với chế độ curve tracer có núm xoay quét, thư viện ứng dụng và Quick Test — linh hoạt hơn nhưng đòi hỏi người dùng hiểu phép đo.
Nhiệt độ
B1506A tích hợp điều khiển nhiệt (−50 tới +250 °C) ngay tại đồ gá. Với B1505A, bộ N1265A có hai đầu vào cặp nhiệt loại K, dải −50 °C tới 300 °C, để ghi nhiệt độ vỏ trong lúc đo. Cách đo đặc tính SiC/GaN trên B1506A được trình bày chi tiết trong bài đo đặc tính linh kiện SiC/GaN với Keysight B1506A.
B1505A hay B1500A, và khi nào cần PD1500A?
B1500A và B1505A chia sẻ triết lý khung 10 khe và phần mềm EasyEXPERT, nhưng B1500A tối ưu cho dòng cực nhỏ (phân giải 0,1 fA) và các phép đo tin cậy linh kiện tín hiệu như TDDB, NBTI, C-V MOS. Khi linh kiện cần vượt vài trăm volt hoặc vài ampe, B1505A là lựa chọn tự nhiên. Xem thêm các phép đo điển hình trong bài đo đặc tính linh kiện bán dẫn với Keysight B1500A.
PD1500A không thay thế B1505A. Theo data sheet Keysight, PD1500A đo xung kép cho linh kiện rời định mức 650 V, 1,2 kV và 1,7 kV, với VDS/VCE tới 1,2 kV và ID/IC tới 200 A — tức là đo năng lượng đóng/cắt, thời gian chuyển mạch, phục hồi ngược trong điều kiện tải cảm. B1505A đo tham số tĩnh (Ron, BV, Vth, dòng rò, điện dung). Với module công suất, Keysight có PD1550A. Lý do vì sao datasheet tĩnh chưa đủ được giải thích trong bài đo xung kép với Keysight PD1500A.
Cây quyết định chọn máy
- Cần đo đóng cắt động (Eon, Eoff, trr) dưới tải cảm? → PD1500A (linh kiện rời) hoặc PD1550A (module).
- Linh kiện chủ yếu là tín hiệu nhỏ, cần dòng rò mức fA, đo trên wafer? → B1500A.
- Người dùng là kỹ sư thiết kế mạch, muốn so linh kiện theo datasheet, cần Qg và tổn hao, điện áp không quá 3 kV? → B1506A, chọn gói 20 A, 500 A hoặc 1500 A theo linh kiện.
- Cần trên 3 kV, đo hiệu ứng sụt dòng GaN, đo on-wafer linh kiện công suất hoặc muốn tự xây cấu hình module? → Keysight B1505A.
Cấu hình B1505A theo ba kịch bản điển hình
MOSFET SiC 1200 V, dòng tới 20 A: HVSMU cho BV và dòng rò, HCSMU cho Rds(on) và đặc tuyến ra bằng xung, MCSMU cho cổng, MFCMU cho Ciss/Coss/Crss ở phân cực cao. Nếu cần dòng trung bình ở áp cao (ví dụ 500 mA tại 1200 V theo data sheet), thêm N1266A.
IGBT module dòng lớn: N1265A ở dải 1500 A, xung 10 – 500 µs, kèm cặp nhiệt theo dõi nhiệt độ vỏ.
GaN HEMT: N1267A chuyển nhanh giữa HVSMU và HCSMU để đo sụt dòng động; lưu ý N1267A chỉ dùng với HVSMU B1513B.
Mua B1505A tại Techmaster
Techmaster Electronics là đại lý ủy quyền Keysight tại Việt Nam và vận hành phòng hiệu chuẩn đạt ISO/IEC 17025. Đội kỹ thuật hỗ trợ khách hàng xác định danh sách module theo linh kiện cần đo trước khi chốt đơn, vì module bổ sung cho B1505A đã giao phải lắp và hiệu chuẩn lại tại trung tâm dịch vụ Keysight. Về B1505A giá: liên hệ báo giá Techmaster theo đúng cấu hình module, đồ gá và phụ kiện bạn chọn — xem chi tiết tại trang máy phân tích linh kiện công suất Keysight B1505A.
