隨著行業(yè)技術(shù)革新和新材料性能發(fā)展去創新,功率半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)朝復(fù)雜化演進足夠的實力,功率半導(dǎo)體的村底材料朝大尺寸和新材料方向發(fā)展。以SiC(碳化硅)結構、GaN(氮化鎵)為代表的第三代寬禁帶半導(dǎo)體材料迅速發(fā)展更適合,它們通常具有高擊穿電場、高熱導(dǎo)率溝通協調、高遷移率要素配置改革、高飽和電子速度、高電子密度保障性、高溫穩(wěn)定性以及可承受大功率等特點影響力範圍,使其在光電器件、電力電子新創新即將到來、射頻微波器件邁出了重要的一步、激光器和探測器等方面展現(xiàn)出巨大的潛力。SiC(碳化硅)和GaN(氮化鎵)電力電子器件也逐漸成為功率半導(dǎo)體器件的重要發(fā)展領(lǐng)城設施。另外發展的關鍵,由于不同結(jié)構(gòu)和不同襯底材料的功奉半導(dǎo)體電學(xué)性能和成本各有差異,在不同應(yīng)用場景各具優(yōu)勢規模設備。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)特性真諦所在,這就對器件的測試工具提出更為嚴苛的挑戰(zhàn),主要表現(xiàn)在以下方面:

測量精度方面
高流高壓精確測量:隨著寬禁帶半導(dǎo)體器件SiC(碳化硅)或GaN(氮化鎵)等的發(fā)展競爭力,其工作在高電壓充分、大電流條件下,擴展了高壓集聚、高速的分布區(qū)間競爭力。傳統(tǒng)測量技術(shù)或儀器難以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,對測試工具提出了更高要求,需要具備高電壓和大電流特性機製性梗阻、μΩ級導(dǎo)通電阻精確測量機製、納安級電流測量能力等。
噪聲抑制:在高精度測量時集成應用,外界電磁干擾探討、測試系統(tǒng)內(nèi)部的噪聲等會影響測量結(jié)果的準確性。例如高效流通,微弱的柵極漏電流測量調解製度,容易受到噪聲干擾,需要采取有效的噪聲抑制措施功能,如良好的電磁屏蔽應用的因素之一、濾波等。
溫度影響:功率器件的參數(shù)受溫度影響較大預期,如閾值電壓敢於監督、導(dǎo)通電阻等。要精確測量靜態(tài)參數(shù)結構,需要在不同溫度下進行測試重要的作用,這就要求測試系統(tǒng)具備高精度的溫度控制模塊,且溫度控制要穩(wěn)定強大的功能,以確保測試結(jié)果的一致性和可重復(fù)性實際需求。
器件特性方面
閾值電壓漂移:對于SiC MOSFET等器件,其閾值電壓具有不穩(wěn)定性優勢,在測試過程中會有明顯漂移善謀新篇,電性能測試以及高溫柵偏試驗后的電測試結(jié)果嚴重依賴于測試條件。掃描模式也會對閾值電壓漂移產(chǎn)生影響便利性,增加了準確測量閾值電壓的難度方法。
新型器件特性復(fù)雜:第三代寬禁帶半導(dǎo)體器件如SiC、GaN 等提供有力支撐,具有與傳統(tǒng) Si 基器件不同的特性切實把製度。例如,GaN HEMT器件存在陷阱效應(yīng)和自熱效應(yīng)自行開發,陷阱效應(yīng)會引起柵和漏滯后效應(yīng)進行部署,自熱效應(yīng)體現(xiàn)在脈寬對器件測試的影響,這使得測試和建模工作更加復(fù)雜應用情況。
測試效率方面
并聯(lián)應(yīng)用與量產(chǎn)需求:在實際應(yīng)用中保護好,功率器件常采用并聯(lián)方式,這要求測試精度提高以確保器件的一致性表現。同時特點,終端市場需求量大深刻變革,對于量產(chǎn)階段的測試,需要提高測試效率和諧共生,提升單位時間產(chǎn)出(UPH)質生產力,這對測試系統(tǒng)的自動化程度、測試速度等提出了更高要求技術交流。
測試系統(tǒng)設(shè)計方面
高壓與低壓隔離:測試系統(tǒng)中存在高壓和低壓部分先進的解決方案,需要進行有效的隔離,避免噪聲干擾在此基礎上,確保測量精度助力各行。PCB設(shè)計時要合理規(guī)劃布局前來體驗,采用合適的隔離技術(shù)和材料自主研發。
保護電路設(shè)計:功率器件測試過程中,可能會出現(xiàn)過壓更加廣闊、過流等情況損耗,容易損壞被測器件或測試系統(tǒng)。因此保持穩定,需要設(shè)計可靠的保護電路總之,如TVS二極管、過壓過流保護電路等支撐作用,并實時監(jiān)測電流/電壓研學體驗,超線時立即切斷電源并保存故障日志。
測試標準與規(guī)范方面
行業(yè)標準差異:不同的應(yīng)用領(lǐng)域和行業(yè)可能有不同的測試標準和規(guī)范最為突出,如JEDEC標準等落實落細。測試系統(tǒng)需要參考并符合相關(guān)的行業(yè)標準,以確保測試結(jié)果的可比性和可靠性高效化。對于新型功率器件製高點項目,相關(guān)的測試標準可能還在不斷完善和發(fā)展中,這也給測試帶來了一定的不確定性範圍和領域。
定制化需求:不同用戶可能有不同的測試需求和特殊要求有所增加,例如針對特定應(yīng)用場景的測試參數(shù)調(diào)整、測試報告格式定制等更高要求。測試系統(tǒng)需要具備一定的靈活性和可擴展性越來越重要的位置,以滿足用戶的定制化需求。

圍繞第三代寬禁帶半導(dǎo)體靜態(tài)參數(shù)測試中的常見問題共同學習,如掃描模式對SiC MOSFET閾值電壓漂移的影響順滑地配合、溫度及脈寬對SiC MOSFET導(dǎo)通電阻的影響、等效電阻及等效電感對SiC MOSFET導(dǎo)通壓降測試的影響應用優勢、線路等效電容對SiC MOSFET測試的影響等多個維度高質量發展,針對測試中存在的測不準改善、測不全生產效率、可靠性以及效率低的問題,普賽斯儀表提供一種基于國產(chǎn)化高精度數(shù)字源表(SMU)的測試方案,具備更優(yōu)的測試能力深度、更準確的測量結(jié)果、更高的可靠性與更全面的測試能力發展目標奮鬥。具有高電壓和大電流特性組建、μΩ級導(dǎo)通電阻精確測量、納安級電流測量能力等特點需求。支持高壓模式下測量功率器件結(jié)電容堅定不移,如輸入電容、輸出電容更讓我明白了、反向傳輸電容等推進高水平。
高功率半導(dǎo)體檢測設(shè)備三代半測試機特點
1、高電壓拓展應用、大電流
具有高電壓測量/輸出能力生產創效,電壓高達3500V(蕞大可擴展至10kV)
具有大電流測量/輸出能力,電流高達6000A(多模塊并聯(lián))
2管理、高精度測量
納安級漏電流優化上下,μΩ級導(dǎo)通電阻
四線制測試
3、模塊化配置
可根據(jù)實際測試需要靈活配置多種測量單元
系統(tǒng)預(yù)留升級空間模樣,后期可添加或升級測量單元
4生產體系、測試效率高
內(nèi)置專用開關(guān)矩陣,根據(jù)測試項目自動切換電路與測量單元
支持國標全指標的一鍵測試
5很重要、軟件功能豐富
上位機自帶器件標準參數(shù)測試項目模板能力和水平,可直接調(diào)取使用
自動保存測試數(shù)據(jù),并支持EXCEL格式導(dǎo)出
開放的標準SCPI指令集服務效率,可與第三方系統(tǒng)集成
6明確相關要求、擴展性好
支持常溫及低溫、高溫測試
可與探針臺統籌發展,溫箱等第三方設(shè)備聯(lián)動使用

更多有關(guān)高功率半導(dǎo)體檢測設(shè)備三代半測試機的詳情上普賽斯儀表官&網(wǎng)咨詢深化涉外,目前,武漢普賽斯儀表有限公司的產(chǎn)品已經(jīng)覆蓋了10pA-6000A生產製造、300mV-10KV的電壓電流范圍開展試點,并在多個領(lǐng)域展現(xiàn)出覺對優(yōu)勢。特別是在聚焦SiC/IGBT/GaN第三代半導(dǎo)體的電源及測試需求方面共同,我司在8000V推進一步、1000A以上量程及測試性能均處于覺對優(yōu)勢地位。此外簡單化,在大功率激光器測試力度、PD明確了方向、APD、SPAD勇探新路、SIPM晶圓測試及老化電源市場單產提升,普賽斯儀表的產(chǎn)品也能夠滿足絕大多數(shù)應(yīng)用場景的需求。