SiC|IGBT功率器件應用發展及其測試解決方案

SiC/IGBT功率器件應用發展

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

   新能源汽車受800V驅動，以主逆變為代表的SiC滲透全面提速，貢獻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.以下五類細分應用成為當前及未來的核心潛力領域:

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

SiC/IGBT功率半導體器件主要測試參數

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

   隨著半導體制程工藝不斷提升，測試和驗證也變得更加重要。通常，主要的功率半導體器件特性分為靜態特性、動態特性、開關特性。靜態參數特性主要是表征器件本征特性指標，與工作條件無關的相關參數，如很多功率器件的的靜態直流參數（如擊穿電壓 V(BR)DSS、漏電流I  CES/IDSS/IGES/IGSS、閾值電壓VGS(th)、跨導Gfs、壓降VF 、導通內阻RDS(on)）等。     功率半導體器件是一種復合全控型電壓驅動式器件，兼有高輸入阻抗和低導通壓降兩方面的優點；同時半導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      上傳統的測量技術或者儀器儀表一般可以覆蓋器件特性的測試需求，但是寬禁帶半導體器件SiC(碳化硅)或GaN(氮化鎵)的技術卻極大擴展了高壓、高速的分布區間。如何精確表征功率器件高流/高壓下的I-V曲線或其它靜態特性，這就對器件的測試工具提出更    為嚴苛的挑戰。

普賽斯IGBT功率半導體器件靜態參數測試解決方案

    PMST系列功率器件靜態參數測試系統是武漢普賽斯正向設計、精益打造的高精密電壓/電流測試分析系統，是一款能夠提供IV、CV、跨導等豐富功能的綜合測試系統，具有高精度、寬測量范圍、模塊化設計、輕松升級擴展等優勢，旨在全面滿足從基礎功率二極管、MOSFET、BJT、IGBT到寬禁帶半導體SiC、GaN等晶圓、芯片、器件及模塊的靜態參數表征和測試，并具有優秀的測量效率、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功率器件靜態參數測試系統、PMST-MP功率器件靜態參數產線半自動化測試系統、PMST-AP功率器件靜態參數產線全自動化測試系統三款功率器件靜態參數測試系統。

從實驗室到小批量、大批量產線的全覆蓋 

從Si IGBT、SiC MOS到GaN  HEMT的全覆蓋 

硬件特色與性能優勢

1、大電流輸出響應快，無過沖

采用自主開發的高性能脈沖式大電流源、高壓源，輸出建立過程響應快、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。采用脈沖大電流的測試方式，可有 效降低器件因自身發熱帶來的誤差。

2、高壓測試支持恒壓限流，恒流限壓模式

采用自主開發的高性能高壓源，輸出建立與斷開響應快、無過沖。在擊穿電壓測試中，可設定電流限制或者電壓限值，防止      器件因過壓或過流導致損壞。

規格參數