在半导体器件可靠性测试、功率器件脉冲 IV 表征、存储器瞬态特性测试的场景里面，是德科技(Keysight)B1520A 脉冲 SMU 模块，是搭配 B1500A 半导体参数分析仪使用的专用脉冲源测量单元，它可以输出窄脉冲激励，完成动态 IV、NBTI、PBTI 这类可靠性测试，是很多晶圆测试实验室、器件研发工位里面很关键的测试模块。但是长时间脉冲应力输出、探针台连接不当、测试回路漏电或者固件出现异常的时候，都有可能让这个模块弹出故障代码，直接中断器件的可靠性测试流程。

　　当 B1520A 脉冲 SMU 模块报出故障代码的时候，工程师最想要做的事情，就是快速搞清楚这个代码代表什么、问题严不严重、可以怎么处理。接下来这篇文章，工程师结合 B1500A 平台的官方服务手册还有现场维修的经验，整理了高频出现的故障代码的成因和处理思路，帮大家少走弯路。

　　一、B1520A 脉冲 SMU 模块故障代码的类型划分

　　B1500A 主机搭配 B1520A 脉冲 SMU 之后，屏幕上面弹出的提示，大致可以分成两类：

　　信息提示(Informational)：像 “量程切换完成”“脉冲设置已保存” 这类提示，大多属于软性提示，一般不会影响模块正常输出脉冲信号;

　　运行错误(Operational Error)：代表脉冲输出通路、保护电路、时序控制单元或者软件出现故障，这类消息会一直显示在屏幕上面，存入主机错误队列里面，直到故障被排除掉。

　　平时会影响模块使用的故障代码，大多都属于第二种，经常出现在开机模块自检、安全联锁回路、脉冲时序配置、输出过流过压保护、固件和 EasyEXPERT 软件通信这五个环节里面。

　　二、常见故障代码和对应解决方法

　　1. 安全联锁报错(Interlock Open / 联锁回路断开)

　　表现： 主机提示联锁开路，B1520A 脉冲输出直接被锁住，没有办法开启脉冲激励，部分直流源测功能也会受限。 常见成因： 探针台、屏蔽箱的联锁插头没有插到位、联锁线缆断线、屏蔽箱门体的联锁触点氧化、联锁模式设置和测试夹具不匹配。 解决方法：

　　工程师可以先确认屏蔽箱或者探针台的舱门已经完全关好，然后重新插拔后面板的联锁接头;

　　然后在软件里面核对联锁设置，如果测试场景不需要硬联锁，可以临时切换联锁模式(仅调试使用)，用来区分是外部夹具线路的问题，还是模块内部联锁检测电路的故障;

　　如果外部线路全部恢复正常之后，联锁告警依旧持续存在，一般是 B1520A 模块内部检测电路出现异常，建议交由专业机构做模块级检测维修。

　　2. 模块自检失败(Module Self Test Failed)

　　表现： 工程师执行 B1500A 主机自检操作的时候，B1520A 脉冲 SMU 通道提示自检失败，主机识别不到这个模块，或者通道显示灰色不可选。 常见成因： 模块插槽接触不良、主机背板供电不稳、模块内部 FPGA 时序单元异常、长期使用积累灰尘带来金手指氧化。 解决方法：

　　先完整关闭 B1500A 主机电源，然后等待 30 秒以上，断电之后重新拔出再插回 B1520A 模块，锁紧固定卡扣，重新上电之后，再执行一次自检，先排除偶发的接触问题;

　　工程师可以把这个 B1520A 换到主机别的空闲插槽复测，判断故障来源是模块本身，还是主机背板插槽;

　　如果更换插槽之后还是固定报错，问题一般指向脉冲 SMU 板卡硬件故障，不要自行拆开模块的屏蔽外壳。

　　3. 脉冲时序配置报错(Pulse Timing Error / Error 105001)

　　表现： 在 EasyEXPERT 里面设置脉冲扫描、应力测试参数之后，点击运行就弹出报错，脉冲序列没有办法正常启动，软件直接终止测试流程。 常见成因： 脉冲宽度、周期、占空比设置超出 B1520A 规格范围，量程、积分时间和脉冲模式冲突，多通道脉冲时序互相冲突，固件版本老旧存在 bug。 解决方法：

　　工程师先把测试方案恢复到默认脉冲参数，选用仪器支持的基础窄脉冲参数试跑;

　　核对脉冲周期、脉冲宽度、保持时间的参数边界，不要设置超出模块规格的极限时序;

　　如果是老版本固件，可以在供电稳定的环境下升级适配的 B1500A 主机固件还有 EasyEXPERT 软件，修复已知的时序兼容问题。

　　4. 输出过流保护告警(Over Current Protection)

　　表现： 启动脉冲输出之后立刻切断激励，屏幕提示过流保护，器件测试曲线直接中断，严重的时候会持续锁死输出通道。 常见成因： 被测器件发生击穿短路、探针扎针短路、测试线缆绝缘破损漏电、脉冲电流上限阈值设置过大。 解决方法：

　　立刻关闭脉冲输出，然后抬起探针，断开和被测器件的连接，空载状态下再尝试开启小电流脉冲;

　　工程师检查探针、测试线缆、夹具有没有短路、绝缘破损的情况，同时调低脉冲电流的保护限值;

　　如果空载状态下依旧频繁触发过流保护，说明 B1520A 内部采样或者保护回路已经受损，不要反复触发输出，避免扩大故障范围。

　　5. 测量读数异常、脉冲幅值失准

　　表现： 脉冲激励已经正常输出，但是读取的电流、电压数值偏差很大，脉冲波形不稳定，重复性很差。 常见成因： 没有执行模块自校准、测试引线过长引入信号衰减、回路接地不良、泄露电流干扰、远程四线 Sense 线没有接好。 解决方法：

　　工程师断开被测件，执行 B1520A 模块的自校准流程，等待校准流程完整跑完;

　　检查四线制 Sense 的接线，保证感应端靠近器件引脚，减少引线电阻带来的测量误差;

　　低电流脉冲测试的时候，确认测试环境屏蔽良好，减少空间电磁干扰对微弱信号采集的影响。

　　6. EasyEXPERT 软件通信报错(Module Communication Error)

　　表现： 软件识别不到 B1520A 模块，加载测试程序的时候提示通道通信失败，发送脉冲指令之后没有响应。 常见成因： 软件许可缺失、模块驱动没有正常加载、主机系统后台进程异常、软件版本和固件版本不匹配。 解决方法：

　　工程师先重启 EasyEXPERT 软件，如果无效，就重启整套 B1500A 主机;

　　在许可管理界面核对 B1520A 对应的脉冲测试选件许可有没有正常激活;

　　如果许可正常、硬件自检也可以通过，大多是软件和固件版本不兼容，需要统一升级配套版本。

　　三、B1520A 脉冲 SMU 模块故障排查的标准流程

　　当是德 B1520A 脉冲 SMU 模块弹出故障代码的时候，工程师建议按照下面的顺序排查，不要盲目拆开模块：

　　记录错误代码还有故障出现的场景，把报错界面、脉冲参数配置界面拍照保存下来，方便工程师定位问题;

　　先软后硬：停止测试、重启软件、恢复默认测试方案、升级固件，先排除软件、参数配置层面的因素;

　　检查外部回路：联锁线缆、探针夹具、四线 Sense 接线、供电还有屏蔽箱状态;

　　执行模块自检还有自校准，判断这个故障是参数设置问题，还是硬件性故障;

　　如果前面操作做完，故障还是没有解决，交给专业机构做模块级检测和维修，不要自行拆开高精度脉冲 SMU 屏蔽腔体。

　　四、安泰测试科技：免费技术咨询和免费故障检测

　　B1520A 脉冲 SMU 属于 B1500A 平台的精密半导体测试模块，脉冲时序电路、微弱电流采样通路的故障检测还有维修，对防静电工作台、校准工装还有维修经验都有很高的要求。安泰测试科技专注是德、罗德与施瓦茨、福禄克等国际品牌电子测量仪器、半导体参数分析仪模块的维修、租赁还有二手业务，针对 B1520A 这类脉冲 SMU 模块，已经积累了成熟的模块级维修经验。

　　免费技术咨询：碰到故障代码，拿不准故障成因、不知道怎么调整脉冲时序参数的时候，可以随时联系我们，资深工程师可以提供一对一的技术答疑;

　　免费故障检测：模块出现故障之后，可以送修或者邮寄到安泰测试科技这边，我们提供免费检测还有故障诊断，确认故障之后，再给出维修方案和报价，整个过程透明可控，没有隐形收费。

　　不管是 B1500A 配套脉冲 SMU 模块，还是示波器、频谱分析仪、信号发生器，安泰服务都可以依靠自身专业能力还有快速响应，保障大家的半导体测试仪器稳定运行。仪器报错不用着急，可以先找安泰测试科技做免费检测18682985902（同微信）。