碳化硅半導體器件動態參數測試方案

更新時間：2024-09-14 點擊次數：955

功率半導體器件是進行電能（功率）處理的半導體產品，是弱電控制與強電運行間的橋梁。在將來，電能將一直是人類消耗的大能源。從手機、電視、洗衣機、到高鐵，均離不開電能。無論是水電、火電、風電，以及電池提供的化學電能，大部分均無法直接使用，75%以上的電能應用需由功率半導體器件進行功率變換以后才能供設備使用。功率半導體作為一種重要的元器件，在強電與弱電之間的轉換控制中起著非常重要的作用，一直受工程師的喜愛和關注。功率半導體器件在相關電源電路中的應用已經不可替代。

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隨著半導體功率器件國產化以及需求不斷增長，尤其在汽車、光伏、工控、新材料、生物、裝備制造、智能電網、軌道交通、風力發電等新一代的信息技術產業的發展，都離不開功率半導體器件的支撐。以第三代半導體器件為核心的功率半導體器件更是突飛猛進。在半導體功率器件行業的飛速發展的同時，從半導體功率器件的設計、研發、生產、以及使用，都需要進行相應的電參數測試，解決設計問題并縮短開發周期。

如何保證選用的半導體功率器件能穩定可靠地運行在設計的電源產品中，半導體開關器件的動態特性直接影響變換器的性能，因此半導體功率器件的動態參數測試非常重要。器件在不同的溫度下的特性，柵極驅動特性、關斷時的過壓特性、開關損耗、二極管的反向恢復特性等器件特性，如何才能準確測量半導體功率器件的動態參數？本文將深入講解功率半導體器件動態參數測試。

功率半導體器件的主要特性

通常，功率半導體器件參數分為靜態、動態、開關特性，工程師如何選擇一款合適的功率器件，以便能夠穩定可靠的融入到所設計的電路中，就需要了解功率半導體器件的靜態參數、動態參數、以及開關特性等。下面是幾種功率器件典型的特征參數：

1、靜態參數測試

靜態特性主要是表征器件本征特性指標，可評估器件的性能好壞，驗證器件的指標是否一致。2600-PCT半導體器件靜態參數測試系統支持全系列器件的類型和測試參數，提供了完整的器件特性分析，包括實時跟蹤模式及全部參數模式，實時跟蹤模式用來迅速檢查基礎器件參數，如擊穿電壓；全部參數模式用來提取精準的器件參數。關于靜態參數測試，可以參考本公眾號以前發布的文章和視頻《硬核！一文帶你搞懂半導體器件靜態參數測試！》

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2、動態參數和開關特性測試

動態參數測試：動態參數的優良決定著器件的開關性能。通常希望的半導體功率器件的開關速度快、開關時間短、開關損耗小。但實際應用中，影響開關特性的參數會有很多，如續流二極管的反向恢復參數，柵極/漏極、柵極/源極、漏極/源極電容、柵極電荷的存在，因此對這些參數的測試，也非常重要。開關特性決定裝置的開關損耗等，會直接影響器件變換器的性能。因此準確地測量功率半導體器件的開關特性非常重要。

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3、極限能力測試

極限力測試：如浪涌電流測試和雪崩能量測試。浪涌電流是指電源接通瞬間或是在電路出現異常情況下產生的遠大于穩態電流的峰值電流或過載電流。雪崩耐量即向半導體的接合部施加較大的反向衰減偏壓時，電場衰減電流的流動會引起雪崩衰減，此時元件可吸收的能量稱為雪崩耐量。

半導體器件動態參數測試方案

在半導體功率器件行業的飛速發展的同時，如何保證選用的高速功率器件能穩定可靠地運行在設計的電源產品中，需要了解功率器件的動態特性，因此準確地測量功率半導體器件的動態特性非常重要。

泰克的DPT1000A 功率器件動態參數測試系統，專門用于針對第三代半導體功率器件的動態特性分析測試，解決工程師在功率器件動態特性表征中常見的疑難問題，其中包括：如何設計高速驅動電路，如何適配多種芯片封裝形式，如何選擇和連接探頭進行信號測試，如何優化和抑制測試過程中的噪聲和干擾。DPT1000A測試系統幫助工程師在研發設計、失效分析、進廠檢測快速評估半導體器件的性能。該半導體器件動態參數測試系統具備測試靈活性，可根據需求定制驅動電路板設計，可更改柵極電阻，負載電感等關鍵器件參數。

半導體器件動態參數測試系統由功率器件雙脈沖測試驅動板、高壓防護罩、芯片溫控系統、泰克高精度示波器、光隔離探頭、雙脈沖信號源、高壓電源和自動化測試軟件組成。通過上位機軟件配置測試設備和測試項目完成自動測試，并生成測試結果報告。

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