SiC碳化硅功率器件測(cè)試哪些方面？碳化硅功率器件測(cè)試系統(tǒng)NSAT-2000

SiC碳化硅功率半導(dǎo)體器件具有耐壓高、熱穩(wěn)定好、開關(guān)損耗低、功率密度高等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用在電動(dòng)汽車、風(fēng)能發(fā)電、光伏發(fā)電等新能源領(lǐng)域。

近年來(lái)，全球半導(dǎo)體功率器件的制造環(huán)節(jié)以較快速度向我國(guó)轉(zhuǎn)移。目前,我國(guó)已經(jīng)成為全球最重要的半導(dǎo)體功率器件封測(cè)基地。

目前常用的SiC碳化硅功率半導(dǎo)體器件主要包括：碳化sbd(schottkybarrierdiode，肖特基二極管)與碳化硅mosfet(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor，金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管)，其中碳化硅mosfet器件屬于單級(jí)器件，開通關(guān)斷速度較快，對(duì)柵極可靠性提出了更高的要求，而由于碳化硅材料的物理特性，導(dǎo)致柵級(jí)結(jié)構(gòu)中的柵氧層缺陷數(shù)量較多，致使碳化硅mosfet器件柵極早期失效率相比硅mosfet器件較高，限制了其商業(yè)化發(fā)展。為提高碳化硅mosfet器件柵級(jí)工作壽命，需要對(duì)碳化硅功率半導(dǎo)體器件進(jìn)行基于柵極的測(cè)試，在將碳化硅功率半導(dǎo)體器件壽命較低的器件篩選出來(lái)，提高碳化硅功率半導(dǎo)體器件的使用壽命。

SiC功率器件的電學(xué)性能測(cè)試主要包括靜態(tài)、動(dòng)態(tài)、可靠性、極限能力測(cè)試等，其中：

（1）靜態(tài)測(cè)試：通過(guò)測(cè)試能夠直觀反映 SiC 器件的電學(xué)基本性能，可簡(jiǎn)單評(píng)估器件的性能優(yōu)劣。

各種靜態(tài)參數(shù)為使用者可靠選擇器件提供了非常直觀的參考依據(jù)、同時(shí)在功率器件檢測(cè)維修中發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。小編推薦一款SiC靜態(tài)參數(shù)測(cè)試系統(tǒng)NSAT-2000，該設(shè)備可測(cè)試各類型Si·二極管、Si·MOSFET、Si·IGBT和SiC·二極管、SiC·MOSFET、SiC·IGBT等分立器件的靜態(tài)參數(shù)，系統(tǒng)提供與機(jī)械手、探針臺(tái)、電腦的連接口，可以支持各種不同輔助設(shè)備的相互連接使用。

（2）動(dòng)態(tài)測(cè)試：主要測(cè)試 SiC 器件在開通關(guān)斷過(guò)程中的性能。

通常我們希望的功率半導(dǎo)體器件的開關(guān)速度盡可能得高、開關(guān)過(guò)程段、損耗小。但是在實(shí)際應(yīng)用中，影響開關(guān)特性的參數(shù)有很多，如續(xù)流二極管的反向恢復(fù)參數(shù)，柵極/漏極、柵極/源極及漏極/源極電容、柵極電荷的存在，所以針對(duì)于此類參數(shù)的測(cè)試，變得尤為重要。開關(guān)特性決定裝置的開關(guān)損耗、功率密度、器件應(yīng)力以及電磁兼容性。直接影響變換器的性能。因此準(zhǔn)確的測(cè)量功率半導(dǎo)體器件的開關(guān)性能具有極其重要的意義。小編推薦一款SiC動(dòng)態(tài)參數(shù)測(cè)試系統(tǒng)EN-1230A，該設(shè)備可測(cè)試各類型Si·二極管、Si·MOSFET、Si·IGBT和SiC·二極管、SiC·MOSFET、SiC·IGBT等分立器件的動(dòng)態(tài)參數(shù)，如開通時(shí)間、關(guān)斷時(shí)間、上升時(shí)間、下降時(shí)間、導(dǎo)通延遲時(shí)間、關(guān)斷延遲時(shí)間、開通損耗、關(guān)斷損耗、柵極總電荷、柵源充電電量、平臺(tái)電壓、反向恢復(fù)時(shí)間、反向恢復(fù)充電電量、反向恢復(fù)電流、反向恢復(fù)損耗、反向恢復(fù)電流變化率、反向恢復(fù)電壓變化率、集電極短路電流、輸入電容、輸出電容、反向轉(zhuǎn)移電容、柵極串聯(lián)等效電阻、雪崩耐量等。

（3）可靠性測(cè)試：考量 SiC 器件是否達(dá)到應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，是商業(yè)化應(yīng)用的關(guān)鍵。

半導(dǎo)體功率器件廠家在產(chǎn)品定型前都會(huì)做一系列的可靠性試驗(yàn)，以確保產(chǎn)品的長(zhǎng)期耐久性能。

（4）極限能力測(cè)試：如浪涌電流測(cè)試，雪崩能量測(cè)試

浪涌電流是指電源接通瞬間或是在電路出現(xiàn)異常情況下產(chǎn)生的遠(yuǎn)大于穩(wěn)態(tài)電流的峰值電流或過(guò)載電流。

雪崩耐量即向半導(dǎo)體的接合部施加較大的反向衰減偏壓時(shí)，電場(chǎng)衰減電流的流動(dòng)會(huì)引起雪崩衰減，此時(shí)元件可吸收的能量稱為雪崩耐量。推薦ENX2020A雪崩能量測(cè)試系統(tǒng)，能夠準(zhǔn)確快速的測(cè)試出SiC·二極管、SiC·MOSFET等半導(dǎo)體器件的雪崩耐量。

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