SiC/IGBT功率半导体器件应用发展及其测试解决方案

SiC/IGBT功率器件应用发展

   IGBT(绝缘栅双极型晶体管)是电力控制和电力转换的核心器件,是由BJT(双极型晶体管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件,具有高输入阻抗、低导通压降、高速开关特性和低导通状态损耗等特点,在较高频率的大、中功率应用中占据了主导地位。

   新能源汽车受800V驱动，以主逆变为代表的SiC渗透全面提速，贡献蕞大下游市场并带动充电桩、光储及UPS市场逐步增长。碳化硅器件当前以电压等级600-1700V，功率等级10kW-1MW的硅基IGBT为主要替代对象.以下五类细分应用成为当前及未来的核心潜力领域:

    800V架构带来的直接性能提升，叠加供给端、应用端、成本端多重利好，推动新能源汽车成为SiC未来5年核心应用阵地。

SiC/IGBT功率半导体器件主要测试参数

   近年来IGBT成为电力电子领域中尤为瞩目的电力电子器件,并得到越来越广泛的应用,那么IGBT的测试就变的尤为重要了。lGBT的测试包括静态参数测试、动态参数测试、功率循环、HTRB可靠性测试等,这些测试中蕞基本的测试就是静态参数测试。

   随着半导体制程工艺不断提升，测试和验证也变得更加重要。通常，主要的功率半导体器件特性分为静态特性、动态特性、开关特性。静态参数特性主要是表征器件本征特性指标，与工作条件无关的相关参数，如很多功率器件的的静态直流参数（如击穿电压 V(BR)DSS、漏电流I  CES/IDSS/IGES/IGSS、阈值电压VGS(th)、跨导Gfs、压降VF 、导通内阻RDS(on)）等。     功率半导体器件是一种复合全控型电压驱动式器件，兼有高输入阻抗和低导通压降两方面的优点；同时半导体功率器件的芯片属      于电力电子芯片，需要工作在大电流、高电压、高频率的环境下，对芯片的可靠性要求较高，这给测试带来了一定的困难。市面      上传统的测量技术或者仪器仪表一般可以覆盖器件特性的测试需求，但是宽禁带半导体器件SiC(碳化硅)或GaN(氮化镓)的技术却极大扩展了高压、高速的分布区间。如何精确表征功率器件高流/高压下的I-V曲线或其它静态特性，这就对器件的测试工具提出更    为严苛的挑战。

普赛斯IGBT功率半导体器件静态参数测试解决方案

    PMST系列功率器件静态参数测试系统是武汉普赛斯正向设计、精益打造的高精密电压/电流测试分析系统，是一款能够提供IV、CV、跨导等丰富功能的综合测试系统，具有高精度、宽测量范围、模块化设计、轻松升级扩展等优势，旨在全面满足从基础功率二极管、MOSFET、BJT、IGBT到宽禁带半导体SiC、GaN等晶圆、芯片、器件及模块的静态参数表征和测试，并具有优秀的测量效率、一致性与可靠性。让任何工程师使用它都能变成行业专家。

   针对用户不同测试场景的使用需求，普赛斯全新推出PMST功率器件静态参数测试系统、PMST-MP功率器件静态参数产线半自动化测试系统、PMST-AP功率器件静态参数产线全自动化测试系统三款功率器件静态参数测试系统。

从实验室到小批量、大批量产线的全覆盖 

从Si IGBT、SiC MOS到GaN  HEMT的全覆盖 

硬件特色与性能优势

1、大电流输出响应快，无过冲

采用自主开发的高性能脉冲式大电流源、高压源，输出建立过程响应快、无过冲。测试过程中，大电流典型上升时间为15μs， 脉宽在50~500μs之间可调。采用脉冲大电流的测试方式，可有 效降低器件因自身发热带来的误差。

2、高压测试支持恒压限流，恒流限压模式

采用自主开发的高性能高压源，输出建立与断开响应快、无过冲。在击穿电压测试中，可设定电流限制或者电压限值，防止      器件因过压或过流导致损坏。

规格参数