SiC/IGBT功率半導(dǎo)體器件應(yīng)用發(fā)展及其測試解決方案

SiC/IGBT功率器件應(yīng)用發(fā)展

   IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)是電力控制和電力轉(zhuǎn)換的核心器件,是由BJT(雙極型晶體管)和MOS(絕緣柵型場效應(yīng)管)組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動式功率半導(dǎo)體器件,具有高輸入阻抗、低導(dǎo)通壓降、高速開關(guān)特性和低導(dǎo)通狀態(tài)損耗等特點(diǎn),在較高頻率的大、中功率應(yīng)用中占據(jù)了主導(dǎo)地位。

   新能源汽車受800V驅(qū)動，以主逆變?yōu)榇淼腟iC滲透全面提速，貢獻(xiàn)蕞大下游市場并帶動充電樁、光儲及UPS市場逐步增長。碳化硅器件當(dāng)前以電壓等級600-1700V，功率等級10kW-1MW的硅基IGBT為主要替代對象.以下五類細(xì)分應(yīng)用成為當(dāng)前及未來的核心潛力領(lǐng)域:

    800V架構(gòu)帶來的直接性能提升，疊加供給端、應(yīng)用端、成本端多重利好，推動新能源汽車成為SiC未來5年核心應(yīng)用陣地。

SiC/IGBT功率半導(dǎo)體器件主要測試參數(shù)

   近年來IGBT成為電力電子領(lǐng)域中尤為矚目的電力電子器件,并得到越來越廣泛的應(yīng)用,那么IGBT的測試就變的尤為重要了。lGBT的測試包括靜態(tài)參數(shù)測試、動態(tài)參數(shù)測試、功率循環(huán)、HTRB可靠性測試等,這些測試中蕞基本的測試就是靜態(tài)參數(shù)測試。

   隨著半導(dǎo)體制程工藝不斷提升，測試和驗(yàn)證也變得更加重要。通常，主要的功率半導(dǎo)體器件特性分為靜態(tài)特性、動態(tài)特性、開關(guān)特性。靜態(tài)參數(shù)特性主要是表征器件本征特性指標(biāo)，與工作條件無關(guān)的相關(guān)參數(shù)，如很多功率器件的的靜態(tài)直流參數(shù)（如擊穿電壓 V(BR)DSS、漏電流I  CES/IDSS/IGES/IGSS、閾值電壓VGS(th)、跨導(dǎo)Gfs、壓降VF 、導(dǎo)通內(nèi)阻RDS(on)）等。     功率半導(dǎo)體器件是一種復(fù)合全控型電壓驅(qū)動式器件，兼有高輸入阻抗和低導(dǎo)通壓降兩方面的優(yōu)點(diǎn)；同時半導(dǎo)體功率器件的芯片屬      于電力電子芯片，需要工作在大電流、高電壓、高頻率的環(huán)境下，對芯片的可靠性要求較高，這給測試帶來了一定的困難。市面      上傳統(tǒng)的測量技術(shù)或者儀器儀表一般可以覆蓋器件特性的測試需求，但是寬禁帶半導(dǎo)體器件SiC(碳化硅)或GaN(氮化鎵)的技術(shù)卻極大擴(kuò)展了高壓、高速的分布區(qū)間。如何精確表征功率器件高流/高壓下的I-V曲線或其它靜態(tài)特性，這就對器件的測試工具提出更    為嚴(yán)苛的挑戰(zhàn)。

普賽斯IGBT功率半導(dǎo)體器件靜態(tài)參數(shù)測試解決方案

    PMST系列功率器件靜態(tài)參數(shù)測試系統(tǒng)是武漢普賽斯正向設(shè)計、精益打造的高精密電壓/電流測試分析系統(tǒng)，是一款能夠提供IV、CV、跨導(dǎo)等豐富功能的綜合測試系統(tǒng)，具有高精度、寬測量范圍、模塊化設(shè)計、輕松升級擴(kuò)展等優(yōu)勢，旨在全面滿足從基礎(chǔ)功率二極管、MOSFET、BJT、IGBT到寬禁帶半導(dǎo)體SiC、GaN等晶圓、芯片、器件及模塊的靜態(tài)參數(shù)表征和測試，并具有優(yōu)秀的測量效率、一致性與可靠性。讓任何工程師使用它都能變成行業(yè)專家。

   針對用戶不同測試場景的使用需求，普賽斯全新推出PMST功率器件靜態(tài)參數(shù)測試系統(tǒng)、PMST-MP功率器件靜態(tài)參數(shù)產(chǎn)線半自動化測試系統(tǒng)、PMST-AP功率器件靜態(tài)參數(shù)產(chǎn)線全自動化測試系統(tǒng)三款功率器件靜態(tài)參數(shù)測試系統(tǒng)。

從實(shí)驗(yàn)室到小批量、大批量產(chǎn)線的全覆蓋 

從Si IGBT、SiC MOS到GaN  HEMT的全覆蓋 

硬件特色與性能優(yōu)勢

1、大電流輸出響應(yīng)快，無過沖

采用自主開發(fā)的高性能脈沖式大電流源、高壓源，輸出建立過程響應(yīng)快、無過沖。測試過程中，大電流典型上升時間為15μs， 脈寬在50~500μs之間可調(diào)。采用脈沖大電流的測試方式，可有 效降低器件因自身發(fā)熱帶來的誤差。

2、高壓測試支持恒壓限流，恒流限壓模式

采用自主開發(fā)的高性能高壓源，輸出建立與斷開響應(yīng)快、無過沖。在擊穿電壓測試中，可設(shè)定電流限制或者電壓限值，防止      器件因過壓或過流導(dǎo)致?lián)p壞。

規(guī)格參數(shù)