概述

SiC/IGBT及其應(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(chǎng)效應(yīng)管)組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動(dòng)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(dòng)，以主逆變?yōu)榇淼腟iC滲透全面提速，貢獻(xiàn)最大下游市場(chǎng)并帶動(dòng)充電樁、光儲(chǔ)及UPS市場(chǎng)逐步增長(zhǎng)。碳化硅器件當(dāng)前以電壓等級(jí)600-1700V，功率等級(jí)10kW-1MW的硅基IGBT為主要替代對(duì)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(dòng)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(cè)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(cè)試就變的尤為重要了。lGBT的測(cè)試包括靜態(tài)參數(shù)測(cè)試、動(dòng)態(tài)參數(shù)測(cè)試、功率循環(huán)、HTRB可靠性測(cè)試等,這些測(cè)試中最基本的測(cè)試就是靜態(tài)參數(shù)測(cè)試。

        隨著半導(dǎo)體制程工藝不斷提升，測(cè)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(dòng)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(dòng)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(shí)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(duì)芯片的可靠性要求較高，這給測(cè)試帶來了一定的困難。市面 上傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)或者儀器儀表一般可以覆蓋器件特性的測(cè)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(duì)器件的測(cè)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(cè)試解決方案

     PMST系列功率器件靜態(tài)參數(shù)測(cè)試系統(tǒng)是武漢普賽斯正向設(shè)計(jì)、精益打造的高精密電壓/電流測(cè)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(cè)試系統(tǒng)，具有高精度、寬測(cè)量范圍、模塊化設(shè)計(jì)、輕松升級(jí)擴(kuò)展等優(yōu)勢(shì)，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(cè)試，并具有優(yōu)秀的測(cè)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(duì)用戶不同測(cè)試場(chǎng)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(cè)試系統(tǒng)、PMST-MP功率器件 靜態(tài)參數(shù)產(chǎn)線半自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)、PMST-AP功率器件靜 態(tài)參數(shù)產(chǎn)線全自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)三款功率器件靜態(tài)參數(shù)測(cè)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 

• 從晶圓、芯片、器件、模塊到IPM的全覆蓋

產(chǎn)品特點(diǎn)

1、高電壓、大電流

• 具有高電壓測(cè)量/輸出能力，電壓高 達(dá)3500V（最大可擴(kuò)展至10kV）

• 具有大電流測(cè)量/輸出能力，電流高 達(dá)6000A（多模塊并聯(lián)）

2、高精度測(cè)量

• nA級(jí)漏電流，μΩ級(jí)導(dǎo)通電阻 

• 0.1％精度測(cè)量 

• 四線制測(cè)試

3、模塊化配置

• 可根據(jù)實(shí)際測(cè)試需要靈活配置多種測(cè)量單元

• 系統(tǒng)預(yù)留升級(jí)空間，后期可添加或 升級(jí)測(cè)量單元

4、測(cè)試效率高

• 內(nèi)置專用開關(guān)矩陣，根據(jù)測(cè)試項(xiàng)目自動(dòng)切換電路與測(cè)量單元 

• 支持國(guó)標(biāo)全指標(biāo)的一鍵測(cè)試

5、軟件功能豐富

• 上位機(jī)自帶器件標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)測(cè)試項(xiàng)目模板，可直接調(diào)取使用

• 支持曲線繪制

• 自動(dòng)保存測(cè)試數(shù)據(jù)，并支持EXCEL格式導(dǎo)出

• 開放的標(biāo)準(zhǔn)SCPI指令集，可與第三方系統(tǒng)集成

6、擴(kuò)展性好

• 支持常溫及低溫、高溫測(cè)試

• 可靈活定制各種夾具

• 可與探針臺(tái)，溫箱等第三方設(shè)備聯(lián)動(dòng)使用

硬件特色與性能優(yōu)勢(shì)

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(cè)試過程中，大電流典型上升時(shí)間為15μs， 脈寬在50~500μs之間可調(diào)。采用脈沖大電流的測(cè)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(cè)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(cè)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)