GB/T 13973-2012 半导体管特性图示仪通用规范

　　ICS 17. 220 L 85

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 13973—2012

　　代替 GB/T 13973—1992、GB/T 13974—1992

　　半导体管特性图示仪通用规范

　　Generalspecification testmethods

　　forsemiconductordevicecurvetracers

　　2012-12-31发布 2013-06-01实施

　　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

　　

　　发

　　

　　布

　　GB/T 13973—2012

　　目 次

　　前言 Ⅲ

　　1 范围 1

　　2 规范性引用文件 1

　　3 术语和定义 1

　　3. 1 通用 1

　　3. 2 显示部分 2

　　3. 3 Y 轴及 X 轴偏转部分 2

　　3. 4 阶梯部分 3

　　3. 5 集电极扫描部分 3

　　3. 6 其他 4

　　4 要求 4

　　4. 1 外观与结构 4

　　4. 2 尺寸和重量 4

　　4. 3 功能正常性 4

　　4. 4 性能特性 4

　　4. 5 功率 8

　　4. 6 安全 8

　　4. 7 环境适应性 8

　　4. 8 包装运输 10

　　4. 9 电磁兼容性 10

　　4. 10 电源适应性 10

　　4. 11 可靠性 10

　　5 测试方法 10

　　5. 1 基准工作条件 10

　　5. 2 检验条件 11

　　5. 3 测试要求 11

　　5. 4 外观与结构 12

　　5. 5 尺寸和重量 12

　　5. 6 功能正常性 12

　　5. 7 性能特性 12

　　5. 8 安全 28

　　5. 9 环境适应性 29

　　5. 10 包装运输 29

　　5. 11 电磁兼容性 30

　　5. 12 电源适应性 30

　　5. 13 可靠性 30

　　6 质量检验规则 30

　　Ⅰ

　　GB/T 13973—2012

　　6. 1 检验分类 30

　　6. 2 检验项 目 30

　　6. 3 检验方法 30

　　6. 4 鉴定检验 30

　　6. 5 质量一致性检验 32

　　7 标志 、包装 、运输 、贮存 34

　　7. 1 标志 34

　　7. 2 包装 34

　　7. 3 运输 34

　　7. 4 贮存 34

　　8 随机文件和备附件 35

　　Ⅱ

　　GB/T 13973—2012

　　前 言

　　本标准按照 GB/T 1. 1—2009给出的规则起草 。

　　本标准代替 GB/T 13973—1992《半导体管特性图示仪通用技术条件》、GB/T 13974—1992《半导体管特性图示仪测试方法》。

　　本标准纳入并调整了 GB/T 13973—1992、GB/T 13974—1992中适用的内容 。在环境适应性中各试验项目按照 GB/T 6587—2012《电子测量仪器通用规范》中的有关规定 。 主要变化如下 :

　　— 增加了 “术语和定义 ”(见第 3 章) ;

　　— 增加了 “基准工作条件 ”(见 5. 1) ;

　　— 增加了 “检验条件 ”(见 5. 2) ;

　　— 增加了 “集电极大电流偏转系数 ”(见 5. 7. 2. 1. 3) ;

　　— 增加了 “精密电阻器参考值 ”(见表 3) ;

　　— 增加了“阶梯电流偏移和阶梯电压偏移 ”(见 5. 7. 4. 6、5. 7. 4. 7) 。

　　本标准由中华人民共和国工业和信息化部提出 。

　　本标准由全国电子测量仪器标准化技术委员会(SAC/TC153)归 口 。

　　本标准起草单位 :上海新建仪器设备有限公司 。

　　本标准主要起草人 :吴宗苏 、徐正江 、朱佩华 、徐长风 、俞见逸 。

　　本标准所代替标准的历次版本发布情况为 :

　　—GB/T 13973—1992;

　　—GB/T 13974—1992。

　　Ⅲ

　　GB/T 13973—2012

　　半导体管特性图示仪通用规范

　　1 范围

　　本标准规定了半导体管特性图示仪(以下简称图示仪)的术语和定义 、要求 、测试方法 、质量检验规则 、标识 、包装 、运输 、贮存等 。

　　本标准适用于测试半导体管特性曲线和直流参数的半导体管特性图示仪 ,也适用于具有插入单元或附属装置的半导体管特性图示仪 。

　　图示仪的产品标准应满足本标准的要求 , 当图示仪的产品标准要求超出本标准要求时 ,应以产品标准为准 。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件对本文件的应用是必不可少的 , 凡是注明 日期的引用文件 ,仅注 日期的版本适用于本文件 。凡是不注日期的引用文件 ,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 。

　　GB 4793. 1—2007 测量 、控制和试验室用电气设备的安全要求 第 1部分 :通用要求

　　GB 4824 工业 、科学和医疗(ISM)射频设备 电磁骚扰特性 限值和测量方法

　　GB/T 6587—2012 电子测量仪器通用规范

　　GB/T 6592—2010 电工和电子测量设备性能表示

　　GB/T 9969 工业产品使用说明书 总则

　　GB/T 17626. 2 电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验

　　GB/T 17626. 3 电磁兼容 试验和测量技术 射频电磁场辐射抗扰度试验

　　GB/T 17626. 4 电磁兼容 试验和测量技术 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验

　　GB/T 17626. 6 电磁兼容 试验和测量技术 射频场感应的传导骚扰抗扰度

　　GB/T 18268. 1—2010 测量 、控制和实验室用的电设备 电磁兼容性要求 第 1部分 :通用要求SJ/T 10463 电子测量仪器包装 、标志 、运输 、贮存要求

　　3 术语和定义

　　GB 4793. 1—2007界定的以及下列术语和定义适用于本文件 。

　　3. 1 通用

　　3. 1. 1

　　半导体管特性图示仪 semiconductordevicescurve tracer

　　一种能在示波管 、显像管 、液晶屏等显示屏上观察和测试半导体管特性曲线和直流参数的仪器 。 3. 1. 2

　　主机 mainframe

　　插入式图示仪中除去插入单元之外的部分 ,它通常由高 、低压电源 、显示部分和其他电路等组成 。 3. 1. 3

　　插入单元 plug-in unit

　　插入式图示仪中可置换的部分 。将其插入主机后 , 能完成一定的特殊功能 ,例如 ,Y(或 X) 偏转单

　　1

　　GB/T 13973—2012

　　元 、扫描单元 、阶梯单元等 。

　　3. 1. 4

　　附属装置 accessory

　　为扩展图示仪的使用范围 ,另行配置的有关附属设备 ,如测试盒等 。 3. 1. 5

　　倍率 multiplier

　　变换基本量程使用范围的功能 。

　　3. 2 显示部分

　　3. 2. 1

　　屏幕 screen

　　可供示波管 、显像管或液晶屏上产生可见图像(特性曲线) 、数字的表面 。 3. 2. 2

　　有效工作面 usefulscreen area

　　屏幕上能保证显示各种特性的显示区域 。

　　3. 2. 3

　　检验工作面 checkingscreen area

　　屏幕上能保证显示各种性能指标的显示区域 。

　　3. 2. 4

　　偏转垂直度偏差 discrepanceofdeflection verticality

　　在给定的有效工作面内 ,垂直与水平光迹间夹角偏离 90°的差值 。 3. 2. 5

　　边缘直线度偏差 discrepanceoffringelinearity

　　在给定的有效工作面边缘处 ,直线弯曲的程度 。

　　3. 2. 6

　　内刻度坐标 internalgraticule

　　示波管屏幕内的坐标刻度 。

　　3. 2. 7

　　自动刻度 autoscule

　　显示屏上自动建立的坐标刻度信号 。

　　3. 3 Y 轴及 X 轴偏转部分

　　3. 3. 1

　　偏转系数 deflection factor

　　显示信号幅度与屏幕上光点移动的距离之比 。

　　注 : 其单位为伏每格(伏每厘米)[V/div(V/cm)]或安每格(安每厘米)[A/div(A/cm)] 。 3. 3. 2

　　基极源 basesource

　　基极源电流或基极源电压 。

　　3. 3. 3

　　位移 position

　　使图像(或光点)在屏幕上作垂直或水平方向的位置移动 。

　　2

　　GB/T 13973—2012

　　3. 3. 4

　　校准器信号 calibratorsignal

　　用以校准放大器偏转系数的标准信号 。

　　3. 3. 5

　　放大器校准 amplifiercalibration

　　调节放大器增益 ,使偏转系数达到规定的误差要求 。

　　3. 4 阶梯部分

　　3. 4. 1

　　阶梯信号 step signal

　　台阶式变化的电流或电压信号 。

　　3. 4. 2

　　阶梯级数 numberofstep

　　每簇阶梯信号的阶梯级数 ,通常以级/簇表示 。

　　3. 4. 3

　　阶梯次数 step rate

　　每秒钟内产生的阶梯次数 ,通常以级/秒表示 。

　　3. 4. 4

　　脉冲阶梯 pulsestep

　　以脉冲形式出现的阶梯 ,通常以脉冲阶梯占空比或脉冲宽度表示 。 3. 4. 5

　　脉冲阶梯占空比 duty cycleofpulsestep

　　脉冲阶梯宽度(τ)与脉冲阶梯周期(T)之比 。

　　3. 4. 6

　　阶梯偏移 step offset

　　阶梯信号起始级电位偏离零电位 。

　　3. 4. 7

　　阶梯不平度 step tilt

　　每级阶梯顶部不平坦的程度 。

　　3. 4. 8

　　阶梯零点 step zero point

　　阶梯信号起始级电位为零电位 。

　　3. 4. 9

　　阶梯零电流 step zero current

　　注入被测管的阶梯电流为零 。

　　3. 4. 10

　　阶梯零电压 step zero voltage

　　加在被测管的阶梯电压为零 。

　　3. 5 集电极扫描部分

　　3. 5. 1

　　峰值电压及峰值电流容量 peak voltageand peak currentrange

　　加到被测管集电极扫描信号的峰值电压及在此峰值电压下给出的峰值电流 。

　　3

　　GB/T 13973—2012

　　3. 5. 2

　　功耗限制电阻 powerlimitresistance

　　限制被测管集电极功率耗散电阻 。

　　3. 5. 3

　　集电极容性电流 collectorcapacitivecurrent

　　集电极回路对地的分布电容所引起的电流 。

　　3. 5. 4

　　集电极漏电流 collectorleakagecurrent

　　集电极回路对地的漏电电阻所引起的泄漏电流 。

　　3. 6 其他

　　3. 6. 1

　　光标 cursors

　　垂直和水平位置的标记 ,可用于集电极电流(ΔI)和集电极电压(ΔV)的测量 。

　　3. 6. 2

　　存储调用 saverecall

　　将现场 “特性曲线 ”或前面板一组控制件档级位置信息进行存储 , 和将已存储的 “特性曲线 ”或前面板一组控制件档级位置 ,进行显示或档级自动设定的一种功能 。

　　3. 6. 3

　　接口 interface

　　与外界设备交换数据 、输入输出控制信号的界面 。

　　4 要求

　　4. 1 外观与结构

　　图示仪结构应完整 ,外观无明显机械损伤和镀涂破坏现象 ;各控制件均须安装正确 、牢固可靠 、操作灵活 。

　　4. 2 尺寸和重量

　　由产品标准规定下列项 目 :

　　a) 形式 :如台式 、便携式 、装架式等 ;

　　b) 尺寸 :宽 、高 、深 ,也可以给出最大外形尺寸 ;

　　c) 总重量或主机 、插入单元 、附属装置等分别的重量 。

　　4. 3 功能正常性

　　图示仪的测量 、显示(指示) 、记录或控制等功能要求由产品标准规定 。

　　4. 4 性能特性

　　图示仪实现其功能的量化指标 ,可以是技术参数 、不确定度等 ,应按 GB/T 6592—2010 的要求由产品标准规定 。

　　4. 4. 1 校准信号

　　a) 波形 : 由产品标准规定 ;

　　4

　　GB/T 13973—2012

　　b) 范围 : 由产品标准规定 ;

　　c) 误差 : 由产品标准规定 。

　　4. 4. 2 Y 轴部分

　　4. 4. 2. 1 输入方式

　　由产品标准规定 。

　　4. 4. 2. 2 集电极电流偏转系数

　　a) 范围 : 由产品标准规定 ;

　　b) 分档 :优选 1、2、5进制 ;

　　c) 误差 : 由产品标准规定(可分档给出) 。

　　有倍率功能时 , 由产品标准规定范围和误差 。

　　4. 4. 2. 3 二极管反向电流偏转系数

　　a) 范围 : 由产品标准规定 ;

　　b) 分档 :优选 1、2、5进制 ;

　　c) 误差 : 由产品标准规定 。

　　4. 4. 2. 4 基极电压偏转系数

　　a) 范围 : 由产品标准规定 ;

　　b) 分档 :优选 1、2、5进制 ;

　　c) 误差 : 由产品标准规定 。

　　4. 4. 2. 5 基极源偏转系数

　　a) 范围 : 由产品标准规定 ;

　　b) 误差 : 由产品标准规定 。

　　4. 4. 2. 6 外接输入偏转系数

　　a) 范围 :有此功能时 , 由产品标准规定 ;

　　b) 误差 : 由产品标准规定 。

　　4. 4. 3 X 轴部分

　　4. 4. 3. 1 输入方式

　　由产品标准规定 。

　　4. 4. 3. 2 集电极电压偏转系数

　　a) 范围 : 由产品标准规定 ;

　　b) 分档 :优选 1、2、5进制 ;

　　c) 误差 : 由产品标准规定 。

　　有倍率功能时 , 由产品标准规定范围和误差 。

　　4. 4. 3. 3 基极电压偏转系数

　　a) 范围 : 由产品标准规定 ;

　　5

　　GB/T 13973—2012

　　b) 分档 :优选 1、2、5进制 ;

　　c) 误差 : 由产品标准规定 。

　　4. 4. 3. 4 基极源偏转系数

　　a) 范围 : 由产品标准规定 ;

　　b) 误差 : 由产品标准规定 。

　　4. 4. 3. 5 外接输入偏转系数

　　a) 范围 :有此功能时 , 由产品标准规定 ;

　　b) 误差 : 由产品标准规定 。

　　4. 4. 4 阶梯部分

　　4. 4. 4. 1 阶梯形式

　　连续阶梯 、脉冲阶梯等 。

　　4. 4. 4. 2 阶梯极性

　　正 、负 。

　　注 : 逐渐上升的阶梯为正极性 ,逐渐下降的阶梯为负极性 。

　　4. 4. 4. 3 阶梯电流

　　a) 范围 : 由产品标准规定 ;

　　b) 分档 :优选 1、2、5进制 ;

　　c) 误差 : 由产品标准规定 。

　　有倍率功能时 , 由产品标准规定范围和误差 。 4. 4. 4. 4 阶梯电压

　　a) 范围 : 由产品标准规定 ;

　　b) 分档 :优选 1、2、5进制 ;

　　c) 误差 : 由产品标准规定 。

　　有倍率功能时 , 由产品标准规定范围和误差 。 4. 4. 4. 5 阶梯电流偏移

　　a) 范围 :有此功能时 , 由产品标准规定 ;

　　b) 误差 : 由产品标准规定 。

　　4. 4. 4. 6 阶梯电压偏移

　　a) 范围 :有此功能时 , 由产品标准规定 ;

　　b) 误差 : 由产品标准规定 。

　　4. 4. 4. 7 串联电阻

　　a) 范围 :有此功能时 , 由产品标准规定 ;

　　b) 分档 : 由产品标准规定 ;

　　6

　　GB/T 13973—2012

　　c) 误差 : 由产品标准规定 。

　　4. 4. 4. 8 阶梯级数

　　由产品标准规定 ,通常为 0~ 10连续可变 。

　　4. 4. 4. 9 阶梯次数

　　由产品标准规定 。

　　4. 4. 4. 10 阶梯作用

　　单簇 、关 、重复 。

　　4. 4. 4. 11 阶梯电流幅度线性误差

　　当给出每一级阶梯电流误差时 ,一般可不规定阶梯电流幅度线性误差 。 当仅给出总阶梯电流误差时 , 由产品标准规定阶梯电流幅度线性误差 。

　　4. 4. 4. 12 阶梯电压幅度线性误差

　　当给出每一级阶梯电压误差时 ,一般可不规定阶梯电压幅度线性误差 。 当仅给出总阶梯电压误差时 , 由产品标准规定阶梯电压幅度线性误差 。

　　4. 4. 4. 13 阶梯电流不平度

　　由产品标准规定 。

　　4. 4. 4. 14 阶梯电压不平度

　　由产品标准规定 。

　　4. 4. 4. 15 脉冲阶梯占空比

　　有此功能时 , 由产品标准规定 。

　　4. 4. 5 集电极扫描部分

　　4. 4. 5. 1 扫描形式

　　函数波 、直流或交流等 。

　　4. 4. 5. 2 集电极峰值电压范围及电流容量由产品标准规定 。

　　4. 4. 5. 3 集电极峰值电压极性

　　正 、负或交流 。

　　4. 4. 5. 4 集电极功耗限制电阻

　　a) 范围 : 由产品标准规定 ;

　　b) 分档 : 由产品标准规定 ;

　　c) 误差 : 由产品标准规定 。

　　7

　　GB/T 13973—2012

　　4. 4. 5. 5 集电极容性电流由产品标准规定 。

　　4. 4. 5. 6 集电极漏电流由产品标准规定 。

　　4. 4. 6 其他

　　4. 4. 6. 1 倍率

　　若具有 “倍率 ”开关时 ,其涉及指标的范围 、误差 , 由产品标准规定 。

　　4. 4. 6. 2 显示屏

　　4. 4. 6. 2. 1 外观

　　由产品标准规定相关内容 。

　　4. 4. 6. 2. 2 图像调整

　　若具有图像调整装置时 , 由产品标准规定相应的偏差 :

　　a) 垂直度偏差值 ;

　　b) 边缘直线度偏差值 。

　　4. 4. 6. 3 二簇对称性

　　若具有二簇测试功能时 , 由产品标准规定对称性指标和适用范围 。

　　4. 4. 6. 4 光标

　　若具有光标功能时 , 由产品标准规定光标形式 、误差 。

　　4. 4. 6. 5 存储调用

　　若具有存储调用功能时 , 由产品标准规定相应的功能特性 。

　　4. 4. 6. 6 接口

　　若具有接口功能时 , 由产品标准规定接口类型 。

　　4. 5 功率

　　由产品标准规定产品视在功率[单位为伏安(VA)]或消耗功率[单位为瓦(W)] 。

　　4. 6 安全

　　仪器安全性应符合 GB 4793. 1—2007的要求 。

　　4. 7 环境适应性

　　4. 7. 1 分组原则

　　本标准根据 GB/T 6587—2012规定的环境组别确定(见表 1) , 图示仪优先采用 Ⅱ组 ,具体组别由产

　　8

　　GB/T 13973—2012

　　品标准规定 。

　　4. 7. 2 环境组别

　　图示仪分组符合以下规定 。

　　a) Ⅰ 组 :通常指对环境条件要求严格的情况下所使用的图示仪 。如在设有空调设备的可控环境 ,允许受到轻微的震动 。计量用的图示仪可列入本组 。

　　b) Ⅱ组 :通常指对环境条件要求不严格的情况下所使用的图示仪 ,如在具有保温供暖及通风的室内环境 。使用中允许受到一般的振动与冲击 。

　　c) Ⅲ组 :通常指在环境条件较为恶劣时所使用的图示仪 。 如在室外环境 、有大量热源的高温环境 、无保温条件的低温环境 、有摇动 、颠震和冲击的车辆或船舶舱室内等 。如便携式图示仪等 。

　　4. 7. 3 特殊环境要求

　　低气压 、霉菌 、盐雾 、液态水(凝露 、雾 、滴水或溅水 、深水) 、爆炸性气体等特殊环境要求由产品标准规定 。

　　表 1 环境要求分组

　　试验项 目

　　试 验 条 件

　　组 别

　　Ⅰ

　　Ⅱ

　　Ⅲ

　　温度

　　贮存条件

　　极限条件工作范围

　　-40 ℃ ~ 60 ℃

　　0 ℃ ~ 40 ℃

　　10 ℃ ~ 30 ℃

　　-40 ℃ ~ 60 ℃

　　-10 ℃ ~ 50 ℃

　　0 ℃ ~ 40 ℃

　　-40 ℃ ~ 70 ℃

　　-20 ℃ ~ 60 ℃

　　-10 ℃ ~ 50 ℃

　　湿度

　　工作范围

　　贮存条件(浸湿)

　　30 ℃(20~ 75) %RH 40 ℃90%RH12h

　　40 ℃(20~ 90) %RH 50 ℃90%RH24h

　　50 ℃(5~ 90) %RH 60 ℃90%RH48h

　　振动

　　频率循环范围

　　驱动振幅(单峰值)

　　扫频速率

　　在共振点上保持时间

　　在共振点上驱动振幅

　　(单峰值)

　　工作状态振动方向

　　5 Hz~ 33 Hz~ 5 Hz

　　0. 075 mm

　　≤1 oct/min

　　5 min

　　0. 19 mm

　　非工作状态

　　x、y、≈