【应用】二极管批量生产测试采用N2600系列高精密数字源表，测量范围200V至1μV，测量分辨率达6位半

时间： 2022-05-31 来源：恩智测控

技术问答

二极管是用半导体材料(硅、硒、锗等)制成的一种电子器件，它具有单向导电性能，即给二极管阳极加上正向电压时，二极管导通。当给阳极和阴极加上反向电压时，二极管截止。二极管应用非常广泛。特别是在各种电子电路中，利用二极管和电阻、电容、电感等元器件进行合理的连接，构成不同功能的电路，可以实现对交流电整流、对调制信号检波、限幅和钳位以及对电源电压的稳压等多种功能。无论是在常见的收音机电路还是在其他的家用电器产品或工业控制电路中，都可以找到二极管的踪迹。

二极管实物图

二极管批量生产测试与实验室条件下的二极管测试有很大差别。首先，工业化测试批量很大，一台测试仪器每天平均要测试成千上万只二极管。封装二极管在全球市场上的价格一般较为便宜，只有规模化的生产实现高吞吐量才能使厂家盈利。因此要求仪器能实现连续、快速测试。其次，要求测试仪器有一定的通用性，能测试各种不同品种的封装二极管，并能随时更换品种。第三，要求严格按照测试条件施加电压或电流，保证有一定的测试精度。因此，封装二极管的测试系统是一体化全自动系统，它能完成二极管从送料、排向、测试、丝印到装箱的一系列工作。测试全程不需要人工干预。

源表测试单个二极管框图

二极管测试系统包括两个部分。一个部分为控制机（机械手、夹具、传送装置等），主要控制二极管从送料到装箱的全部进程。另一部分为NGI高精密数字源表，用以设置测试条件对二极管的主要参数如导通电压（VF）, 反向击穿电压（VR）和漏电流（IR）进行测试，同时还具有分级筛选并排向等功能。

二极管IV特性曲线

NGI N2600系列高精密数字源表四象限工作，集电压源、电流源、数字万用表（IVR测量）、负载六大功能于一体，测量范围覆盖200V至1μV、1A至10pA、200MΩ至10μΩ，测量分辨率达6位半，内置扫描模式、数字IO、极限测试、同步触发、信号发生器、函数计算器等多种功能，并免费提供标准PC控制软件，完美契合封装二极管批量生产测试。

N2600系列高精密数字源表单台配备10个数字IO端口，数字IO信号可用于与机械手连接，控制机械手对二极管进行极性测试和分级筛选等操作。二极管可通过电性能测试进行产品缺陷等级分类，一般分为AAA级、AA级、A级、D级四个等级，分级筛选淘汰不良品，厂家可按客户需求出货。源表每个数字IO端口输出信号代表一种信息，如“器件良好”、“器件损坏”、“转动器件”等。二极管或二极管封装放置在测试夹具中并连接至源表输出端。根据二极管的封装，部分二极管是光敏的。为防止产生有害电流，一般也会使用能为二极管遮光的测试环境箱。源表为二极管提供电压偏置或电流偏置并完成测量，将测量结果与预先设定的极值进行比较并作出合格与否判定。

如下图所示，采用多台源表同步触发进行测试，下文将通过测试系统运行逻辑描述机械手功能和二极管封装的不同测试方案。

源表测试多个二极管框图

1. 操作人员通过上位机点击“开始测试”按钮发送操作指令，等待传送装置和机械手、夹具对二极管生产批量送料等操作。

2. 上位机同时通过LAN发送指令控制N2600源表开始工作。

3. 源表N2600等待来自机械手的开始测试（SOT）触发信号。

4. 机械手发送SOT触发信号至源表N2600，指示所有二极管已准备就绪，可进行同步测试。

5. 多台源表N2600同步触发执行极性测试。若二极管极性测试为正向，那么多台源表N2600继续功能测试（步骤6），若二极管极性测试为反向，那么发送数字IO信号至机械手转动器件并返回至步骤4。（当极性测试为反向时，也可不进行转动器件，由于源表N2600是四象限工作，可通过软件控制电压、电流输出方向实现测试，节省机械手转动器件操作时间）

6. 当二极管极性为正向，源表N2600按测试运行程序指示的顺序执行二极管功能测试，作出合格与否判定并保存每项测试的数据。

7. 源表N2600发送数字IO信号至机械手进行分级筛选并排向，同时发送测试结束（EOT）信号至机械手进行装箱操作，并保存每次装箱的产品信息数据。

8. 等待下一批次二极管送料测试并自动重复上述各项测试步骤。