Livre blanc : Sélectionner le bon SMU

Associez la bonne précision, la bonne vitesse, la bonne résolution et la bonne densité avec les SMU

Tester des systèmes complexes tels que des circuits intégrés basse consommation ou des systèmes automobiles avec un haut niveau de fiabilité est une tâche exigeante. Le nombre de paramètres, les séquences de test et les critères imposés par les normes de conformité rendent ces essais longs et coûteux. Les Unités Source/Measure (SMU) offrent une solution unique en combinant en un seul instrument une alimentation, une charge électronique, un voltmètre et un ampèremètre de haute précision.

Dans cet article, découvrez comment un SMU peut simplifier vos procédures de test, réduire vos coûts et améliorer la qualité de vos mesures dans des applications variées : circuits intégrés basse consommation, LED à faible courant, capteurs et modules optiques (VCSEL), tests LIV, modulateurs optiques, ou encore applications pour centres de données.

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Qu’est-ce qu’un SMU (Source Measure Unit) ?

Un SMU est un instrument capable de fournir (source) et mesurer (measure) simultanément tension et courant, en mode source ou charge, avec une précision inégalée. Contrairement à une alimentation traditionnelle, il fonctionne dans les quatre quadrants du plan tension/courant, ce qui le rend indispensable pour caractériser des composants non linéaires (diodes, LED, transistors, batteries, cellules solaires, etc.).

En une seule configuration, un SMU permet de :

• Générer des balayages de tension ou de courant et mesurer en temps réel les réponses du composant.
• Travailler en mode source ou charge avec rapidité de stabilisation et transitions rapides entre modes.
• Réduire les erreurs de mesure grâce à une couplage intime des fonctions source et mesure.

Avantages techniques d’un SMU

Les SMU se distinguent par plusieurs atouts :

• Précision extrême dans la caractérisation IV de dispositifs semi-conducteurs.
• Temps de stabilisation très courts pour accélérer les séquences de test.
• Un seul instrument remplace alimentation, multimètre et charge électronique.
• Réduction des coûts de calibration, maintenance et occupation de l’espace laboratoire.
• Protection des DUT grâce aux limites de tension et de courant (compliance).

Applications clés

Les SMU s’intègrent dans de nombreux domaines :

• Composants basse consommation : microcontrôleurs, capteurs, wearables.
• Optoélectronique : tests LIV, lasers VCSEL, récepteurs et modulateurs optiques.
• Automobile : ADAS, LED, batteries, récupération d’énergie par freinage régénératif.
• Centres de données : dispositifs optiques hautement intégrés nécessitant des sources de polarisation multiples.
• Recherche semi-conducteurs : caractérisation wafer-level, mesures transitoires rapides, faibles courants.

Critères de sélection d’un SMU

Avant d’investir dans un SMU, il est essentiel d’analyser :

• Les quadrants nécessaires (source/sink, tension/courant).
• La plage de tension et de courant adaptée à vos DUT.
• Les temps de transition entre modes.
• Le nombre de canaux requis pour vos séquences de test complexes.
• La connectivité (LAN/LXI, USB, GPIB) et compatibilité logicielle (PathWave BenchVue, IV Curve software, etc.).

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