半導(dǎo)體熱特性試驗(yàn)系統(tǒng)

半導(dǎo)體熱特性試驗(yàn)系統(tǒng)ST-PCX

基礎(chǔ)能力

試驗(yàn)對(duì)象

各種封裝的Diode、BJT、MOS-FET、SCR、IGBT、IPM等

試驗(yàn)?zāi)芰?/strong>

1. 功率循環(huán)秒級(jí)/PCsec 
2. 功率循環(huán)分鐘級(jí)/PCmin 
3. 被動(dòng)循環(huán)/TC 
4. 瞬態(tài)熱阻/Zth 
5. 穩(wěn)態(tài)熱阻/Rth 
6. K曲線/Kcurve

試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

MIL-STD-750E、JEDEC、JESD51、AEC-Q101、AQG324、GJB128A、 IEC60747

物理規(guī)格及環(huán)境要求

1. 主機(jī)規(guī)格：200/W*136/D*150/H（cm）
2. 主機(jī)質(zhì)量：＜600kg 
3. 水冷卻機(jī)：105/W*56/D*116/H（cm）
4. 水冷卻機(jī)：＜310kg 
5. 環(huán)境溫度：5～40℃ 
6. 相對(duì)濕度：不大于80％RH 
7. 電網(wǎng)環(huán)境：AC380V，三相五線（PC）
8. MAX功率：32KW 
9. 供水要求：無雜質(zhì)自來水，＜30℃ 
10. 接地保護(hù)：整機(jī)需要接地保護(hù)

半導(dǎo)體熱特性試驗(yàn)系統(tǒng)ST-PCX

性能規(guī)格

1. 一平臺(tái)兩試驗(yàn)：一套設(shè)備同時(shí)進(jìn)行功率循環(huán)和熱測(cè)試。
2. 熱阻分析軟件：自主軟件，具有熱瞬態(tài)測(cè)試及結(jié)構(gòu)函數(shù)分析方法。
3. 結(jié)構(gòu)函數(shù)診斷，獲取循環(huán)過程中缺陷，對(duì)應(yīng)循環(huán)數(shù)及失效原因等。
4. 50pA分辨率的柵極電流測(cè)試能力，范圍500pA~100uA。
5. 柵極電壓電范圍-10V~+20V，分辨率0.1V，精度0.5%±0.25。
6. 加熱電流：0~3000A（可分檔選），500mA分辯率，精度0.1%±0.3%。最小脈寬500ms,50ms脈沖開啟，50us脈沖關(guān)閉。支持0~12V,Vce器件導(dǎo)通電壓。
7. 數(shù)據(jù)采集能力：3通道采集PCT和Z/Rth數(shù)據(jù)。每通道±12V輸入。每通道MAX10uV電壓分辨率，采樣時(shí)間1us、結(jié)溫精度0.01℃。
8. 7個(gè)熱電偶溫度測(cè)量點(diǎn)：左右液冷板出水口2個(gè)、左右冷板上方共2個(gè)、器件殼體3個(gè)、分辯率0.1℃，精度±1%/±0.5℃。
9. 數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)：記錄每個(gè)試驗(yàn)通道的ICE、VCE@IH、VCE@IM、IGE、VGE、RthJc、ON\OFFTime、F(壓接型器件）循環(huán)數(shù)，DeltaTj、Tjmax、Tjmin、出水口和器件外殼溫度等，可記錄數(shù)21000000次。
10. K系數(shù)：電流0~2A，精度≦0.1%+5mA，分辨率0.1mA。VF量程0.02000V~4.00000V，精度：±0.01%，顯示精度：0.00001V。恒溫系統(tǒng)20~200°℃，精度±0.5℃，分辨率0.1°℃。
11. Zth/Rth：結(jié)溫測(cè)試采樣速度1MHz,VF測(cè)量MAX分辨率0.01mV,對(duì)應(yīng)測(cè)量結(jié)溫的精度是0.01°℃。殼溫測(cè)試采樣1KHz，精度±1%/±0.5℃?？焖訇P(guān)斷，加熱電流可1ps內(nèi)去除。Zthjc,Zthja測(cè)試能力。Rth顯示范圍0.001～10.000。積分、微分結(jié)構(gòu)函數(shù)曲線。

半導(dǎo)體熱特性試驗(yàn)系統(tǒng)ST-PCX

性能規(guī)格·系統(tǒng)部件

液冷板 

本設(shè)備配置3個(gè)液冷板，液冷板的尺寸：300*200mm

加熱電流 

1. 3臺(tái)品牌電源 
2. 輸出電壓范圍：0~10V，精度：額定電壓的0.05%
3. 輸出電流范圍：0~1000A，精度：額定電流的0.3%
4. 3臺(tái)電源并聯(lián)后，MAX輸出電流可達(dá)3000A
5. 該加熱電流源用于熱阻測(cè)試和功率循環(huán) 

IM測(cè)試電流源 

1. 數(shù)量：3路（每個(gè)通道對(duì)應(yīng)1路）
2. 電壓16V，電流10mA~1000mA，控制精度≦0.5/±0.2mA；n溫度范圍（TA/Ta/TC/TL）：10.0℃~200℃，精度：0.2%±0.2℃
3. 該電流源用于穩(wěn)態(tài)熱阻測(cè)試、瞬態(tài)熱阻測(cè)試、功率循環(huán)

電壓測(cè)量單元 

1. 數(shù)量：12套（每個(gè)器件對(duì)應(yīng)1套） 
2. 電壓測(cè)量范圍：0.02V~4.000V 
3. 分辯率：10uV； 
4. 測(cè)量精度：≦±150uV（小于0.1mV±0.1%） 
5. 采檢間隔時(shí)間：最小1us 

輔助電源 

1. 數(shù)量：12套（每個(gè)器件對(duì)應(yīng)1套） 
2. 8套輔助電源均為不共地電源（浮地電源），每套電源包括1個(gè)-20V~+20V的可調(diào)電源

溫度測(cè)量裝置

1. 數(shù)量：24路（每個(gè)通道8路，共計(jì)24路） 
2. 冷板：進(jìn)水口、出水口、平臺(tái)中心K型熱電偶監(jiān)測(cè)器件TC
3. 一組Tc用外接備用熱電偶
4. 預(yù)留溫度接口：每個(gè)通道預(yù)留3路溫度接口，可接Pt100、熱敏電阻等 
5. 溫度測(cè)量范圍：0℃~200℃，精度：0.2%±0.2℃ 

工控機(jī)系統(tǒng) 

1. 系統(tǒng)配置研華工控機(jī)一臺(tái) 
2. CPU：I5-6200u 
3. 硬盤：512G，至少可存儲(chǔ)連續(xù)試驗(yàn)一年的測(cè)試數(shù)據(jù) 
4. 內(nèi)存：4G 
5. 顯示屏：21寸，分辯率：1920*1080高清 

開關(guān)控制 

1. 數(shù)量：3套 
2. 用于熱阻測(cè)試和功率循環(huán)試驗(yàn)時(shí)對(duì)加熱電流的開通和關(guān)斷；Ton/Toff時(shí)間：0.5秒~999秒 
3. 小于50ms的脈沖開啟時(shí)間
4. 小于100us脈沖關(guān)閉時(shí)間 

K系數(shù)測(cè)試單元 

K系數(shù)獨(dú)立測(cè)試單元，包括一個(gè)溫度可程控的高溫試驗(yàn)箱，一個(gè)K系數(shù)測(cè)試單元，一塊測(cè)試板。（可測(cè)MOSFET的K系數(shù)，二極管的K系數(shù)）

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性能規(guī)格·熱阻單元

穩(wěn)態(tài)熱阻

1. 結(jié)溫和殼溫Rthjc=（Tj-Tc）/Pw；
2. 參考標(biāo)準(zhǔn)：MIL-STD-750-3100
3. 測(cè)試電流：范圍10~1000mA，精度≤1%±0.1mA，分辨率0.1mA；
4. 加熱電流：范圍0~1000A,精度≤0.1%Set±0.3%range;，分辨率0.1A;
5. 正向壓降VF測(cè)量范圍：0.0200V~4.0000V，
6. 測(cè)量精度：≤±150uV，顯示精度：10uV；
7. 電壓測(cè)量頻率：1MHZ，每次取樣間隔時(shí)間：最小1us
8. 結(jié)溫測(cè)量精度：≤0.1℃
9. 恒溫系統(tǒng)：范圍-20~200℃，穩(wěn)定度±0.01℃，分辨率0.01℃；
10. 溫度范圍（TA/Ta/TC/TL）：10.0℃～200℃，精度：0.2%±0.2℃;
11. 每次最多只能對(duì)1個(gè)器件測(cè)量穩(wěn)態(tài)熱阻。
12. 測(cè)量方法：關(guān)斷加熱電流快速采樣電壓值，根據(jù)K系數(shù)曲線及采樣間隔時(shí)間，算關(guān)斷瞬間結(jié)溫值，測(cè)穩(wěn)態(tài)工作的TA/Ta/TL/TC值，得穩(wěn)態(tài)熱阻值。

瞬態(tài)熱阻

1. 雙界面法測(cè)量，參考標(biāo)準(zhǔn)：JESD51-14
2. 測(cè)試電流：范圍10~1000mA，精度≤1%±0.1mA，分辨率0.1mA；
3. 加熱電流：范圍0~1KA,精度s0.1%Set±0.3% range;，分辨率0.1A;
4. 正向壓降VF測(cè)量范圍：0.0200V~4.0000V，
5. 測(cè)量精度：≤±150uV，顯示精度：10uV；
6. 電壓測(cè)量頻率：1MHZ，每次取樣間隔時(shí)間：最小1us
7. 結(jié)溫測(cè)量精度：≤0.1℃
8. 恒溫系統(tǒng)：范圍-20~200℃，穩(wěn)定度±0.01℃，分辨率0.01℃；
9. Zthjc、Zthja測(cè)試能力；
10. 顯示積分、微分結(jié)構(gòu)函數(shù)曲線

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性能規(guī)格·功率循環(huán)

1.設(shè)備能力 

1. 整機(jī)配置3個(gè)測(cè)試通道，每個(gè)通道4顆器件，整機(jī)共可同時(shí)測(cè)試8顆器件
2. 測(cè)試電流：范圍10~1000mA，精度≦0.5％±0.2mA，分辨率0.1mA
3. 加熱電流：范圍0~1000A，精度≦0.1%±0.3%分辨率0.1A
4. 2通道并聯(lián)后可提供MAX2000A電流能力
5. 正向壓降VF測(cè)量范圍：0.0200V~4.0000V 
6. 測(cè)量精度：≦±150uV，顯示精度：10uV
7. 電壓測(cè)量頻率：1MHZ，每次取樣間隔時(shí)間：最小1us
8. 具有秒級(jí)（PCsec）和分鐘級(jí)（PCmin）試驗(yàn)?zāi)芰?nbsp;
9. 試驗(yàn)過程中測(cè)量瞬態(tài)熱阻，并生成微分積分結(jié)構(gòu)函數(shù)，觀察試驗(yàn)過程中熱阻變化情況。通過結(jié)構(gòu)函數(shù)，快速得到循環(huán)過程中的缺陷、及對(duì)應(yīng)的 循環(huán)次數(shù)，失效原因等 

2.PCsec 

1. 結(jié)溫測(cè)試：變速采樣，MAX1MHz，精度1℃，分辨率0.1℃
2. 殼溫測(cè)試：采樣速度1KHz，精度2℃，分辨率0.1℃
3. 典型條件：0.5s
4. 老化模式：恒電流（最嚴(yán)酷），恒定結(jié)溫Tjmax/ΔTjmax，恒定功率P
5. 數(shù)據(jù)記錄：加熱電流IH，Ton，Toff，Tjmax，ΔTj，Tjmin，進(jìn)水口、出水口溫度Tw，水流量F，冷板溫度，循環(huán)數(shù)，熱阻值 

3.PCmin 

1. 結(jié)溫測(cè)試：變速采樣，MAX1MHz，精度1℃，分辨率0.1℃
2. 殼溫測(cè)試：采樣速度1KHz，精度2℃，分辨率0.1℃
3. 典型條件：2min
4. 老化模式：恒電流（最嚴(yán)酷），恒定結(jié)溫TCmin/ΔTC，恒定功率P 
5. 數(shù)據(jù)記錄：加熱電流IH，Ton，Toff，Tcmax，ΔTc，Tcmin，進(jìn)水口、出水口溫度Tw，水流量F，冷板溫度，循環(huán)數(shù)，熱阻值 

4.工作模式 

多種工作模式：恒電流、恒功率、恒結(jié)溫差、恒殼溫差、恒開關(guān)時(shí)間

5.器件固定 

導(dǎo)軌及鎖緊夾具。DUT與冷板之間需有導(dǎo)熱硅脂

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