二极管测试仪器在长期使用中，受环境、操作及硬件老化等因素影响，易出现测量偏差、功能异常等故障。快速定位并解决问题，对保障半导体生产、研发及维修效率至关重要。本文将按仪器类型梳理常见故障现象，分析成因并提供系统性排查方案。

　　一、万用表类仪器故障排查

　　1.1 测量值异常跳动

　　故障现象：测试二极管 VF 时，数值频繁波动超过 ±0.05V。

　　排查步骤：

　　检查电池电量(低于 3.5V 需更换);

　　测试线是否破损(用通断档检测线阻>1Ω 需更换);

　　切换至其他档位(如电阻档)验证仪器 ADC 模块是否正常。

　　1.2 蜂鸣器无响应

　　可能原因：通断阈值设置错误或蜂鸣器损坏。

　　解决方法：

　　恢复出厂设置(按组合键 “Hold+Range”);

　　短接测试表笔，若仍无蜂鸣，拆解更换蜂鸣器(成本约 5 元)。

　　二、晶体管图示仪故障诊断

　　2.1 曲线畸变或缺失

　　典型案例：测试 1N4007 时，正向曲线呈阶梯状而非平滑上升。

　　排查流程：

　　探针接触检查：使用放大镜观察探针尖端氧化(可用橡皮擦清洁);

　　扫描电压校准：输入 10V 标准信号，确认 X 轴显示值误差>2% 需重新校准;

　　阶梯电流异常：测量阶梯波发生器输出(正常应为稳定方波，畸变则更换 ICL8038 芯片)。

　　2.2 高压模块异常

　　故障表现：无法输出≥500V 反向电压。

　　快速定位：

　　检测高压变压器初级绕组(阻值>100Ω 表明断路);

　　检查硅堆(高压整流二极管)是否击穿(万用表 ×10k 档测量正反阻值均<1MΩ 需更换)。

　　三、半导体参数分析仪故障处理

　　3.1 源表(SMU)输出漂移

　　现象描述：设置 100μA 电流输出，实测值随时间偏离>5%。

　　排查方案：

　　温度补偿检查：确认仪器预热时间不足 30 分钟(未达热稳定状态易漂移);

　　校准验证：使用 100Ω 标准电阻测试，若误差>±0.1% 需执行自校准(通过前面板 “Calibrate” 键触发);

　　硬件检测：测量 SMU 模块内部基准电压(ADR445 芯片输出应为 5.000V±10mV)。

　　3.2 脉冲测试失效

　　可能原因：脉冲发生器触发延迟异常。

　　诊断步骤：

　　示波器监测脉冲输出(上升沿时间>100ns 需调整信号路径阻抗匹配);

　　检查 FPGA 配置文件(通过 SCPI 命令 “:MMEMory:LOAD” 重新加载脉冲序列)。

　　四、自动测试系统(ATE)故障定位

　　4.1 通道一致性偏差

　　故障现象：同一批次二极管测试，通道 1 与通道 10 的 VF 测量值相差>0.03V。

　　排查流程：

　　矩阵开关测试：使用万用表测量各通道导通电阻(>100mΩ 需清洁触点);

　　校准补偿：运行通道校准程序(自动记录各通道偏移量并补偿);

　　探针卡检查：确认探针压力均匀(推荐值 50g±10g / 针)。

　　4.2 机械手定位错误

　　表现形式：探针与 DUT 焊盘偏移>0.1mm。

　　解决方法：

　　视觉系统校准：通过棋盘格标定板重新计算相机畸变参数;

　　伺服电机反馈检测：读取编码器脉冲数(异常波动需更换联轴器)。

　　五、便携式测试仪故障速查

　　5.1 屏幕显示异常

　　问题分类：

　　花屏(更换 LCD 驱动芯片 HT1621);

　　黑屏(检查背光 LED 短路，可临时短接升压电路使能端应急)。

　　5.2 电池续航骤降

　　排查要点：

　　测量电池内阻(>500mΩ 需更换锂电池组);

　　检查充电管理芯片(TP4056 输入电压低于 4.5V 表明故障)。

　　六、故障预防与维护建议

　　日常保养：

　　每周用无水酒精擦拭探针，避免氧化;

　　每月运行仪器自诊断程序(如 ATE 系统的 “Health Check” 模块)。

　　环境控制：

　　保持实验室湿度<60%(高湿易导致电路板腐蚀);

　　配备 UPS 电源，防止电压骤变损坏 SMU 模块。

　　备件管理：

　　常备易损件：测试线(10 条)、探针(50 支)、保险丝(20A/5A 各 5 个)。

　　二极管测试仪器故障排查需兼顾硬件检测与软件校准。通过 “现象定位→分级排查→精准修复” 的系统化流程，可将平均故障修复时间(MTTR)从 2 小时缩短至 30 分钟内。随着仪器智能化程度提升，未来故障诊断将更多依赖内置 AI 算法与云端故障库，实现自动预警与远程修复。