概述

SiC/IGBT及其應用發展

        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，貢獻最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,這些測試中最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 

• 從晶圓、芯片、器件、模塊到IPM的全覆蓋

產品特點

1、高電壓、大電流

• 具有高電壓測量/輸出能力，電壓高 達3500V（最大可擴展至12kV）

• 具有大電流測量/輸出能力，電流高 達6000A（多模塊并聯）

2、高精度測量

• nA級漏電流，μΩ級導通電阻 

• 0.1％精度測量 

• 四線制測試

3、模塊化配置

• 可根據實際測試需要靈活配置多種測量單元

• 系統預留升級空間，后期可添加或 升級測量單元

4、測試效率高

• 內置專用開關矩陣，根據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、軟件功能豐富

• 上位機自帶器件標準參數測試項目模板，可直接調取使用

• 支持曲線繪制

• 自動保存測試數據，并支持EXCEL格式導出

• 開放的標準SCPI指令集，可與第三方系統集成

6、擴展性好

• 支持常溫及低溫、高溫測試

• 可靈活定制各種夾具

• 可與探針臺，溫箱等第三方設備聯動使用

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