1940年,貝爾實(shí)驗(yàn)室在研究雷達(dá)探測(cè)整流器時(shí),發(fā)現(xiàn)硅存在PN結(jié)效應(yīng),1958年,美國(guó)通用電氣(GE)公司研發(fā)出世界上第一個(gè)工業(yè)用普通晶閘管,標(biāo)志著電力電子技術(shù)的誕生。
從此功率半導(dǎo)體器件的研制及應(yīng)用得到了飛速發(fā)展,并快速成長(zhǎng)為電子制造業(yè)的核心器件之一,還獨(dú)立成為電子電力學(xué)科。
作為電能/功率處理的核心器件,功率半導(dǎo)體器件主要用于電力設(shè)備的電能變換和電路控制,更是弱電控制與強(qiáng)電運(yùn)行之間的溝通橋梁,主要作用是變頻、變壓、變流、功率放大和功率管理,對(duì)設(shè)備正常運(yùn)行起到關(guān)鍵作用。
與此同時(shí),功率半導(dǎo)體器件還具有綠色節(jié)能功能,被廣泛應(yīng)用于幾乎所有的電子制造業(yè),目前使用領(lǐng)域正從傳統(tǒng)工業(yè)制造和4C產(chǎn)業(yè)向新能源、電力機(jī)車(chē)、智能電網(wǎng)等領(lǐng)域發(fā)展。
隨著智能電網(wǎng)、汽車(chē)電氣化等應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展,功率半導(dǎo)體器件逐漸往高壓、高頻方向發(fā)展,功率分立器件的演進(jìn)路徑基本為二極管→晶閘管→MOSFET→IGBT,其中,IGBT是功率半導(dǎo)體新一代中的典型產(chǎn)品。
在半導(dǎo)體功率器件行業(yè)突飛猛進(jìn)的同時(shí),對(duì)應(yīng)的測(cè)試行業(yè)也得到了飛速的發(fā)展。
眾所周知,一顆消費(fèi)電子芯片最終做到終端產(chǎn)品上,一般需要經(jīng)過(guò)芯片設(shè)計(jì)、晶圓制造、晶圓測(cè)試、封裝、成品測(cè)試、板級(jí)封裝等這些環(huán)節(jié)。
其中測(cè)試部分主要分三大類(lèi):芯片功能測(cè)試、性能測(cè)試、可靠性測(cè)試,芯片產(chǎn)品要上市三大測(cè)試缺一不可。
功能測(cè)試,是測(cè)試芯片的參數(shù)、指標(biāo)、功能,用人話(huà)說(shuō)就是看你十月懷胎生下來(lái)的寶貝是騾子是馬拉出來(lái)遛遛。
性能測(cè)試,由于芯片在生產(chǎn)制造過(guò)程中,有無(wú)數(shù)可能的引入缺陷的步驟,即使是同一批晶圓和封裝成品,芯片也各有好壞,所以需要進(jìn)行篩選。
可靠性測(cè)試,芯片通過(guò)了功能與性能測(cè)試,得到了好的芯片,但是芯片是否容易被靜電弄壞,在雷雨天、三伏天、風(fēng)雪天能否正常工作,以及芯片能用一個(gè)月、一年還是十年等等,這些都要通過(guò)可靠性測(cè)試進(jìn)行評(píng)估。
測(cè)試方法包括板級(jí)測(cè)試、晶圓CP測(cè)試、封裝后成品FT測(cè)試、系統(tǒng)級(jí)SLT測(cè)試、可靠性測(cè)試等,多策并舉。
而半導(dǎo)體功率器件,從研發(fā),生產(chǎn),后期使用,甚至產(chǎn)品維修都需要進(jìn)行相應(yīng)的電參數(shù)測(cè)試。
那功率器件具體都要進(jìn)行哪些測(cè)試呢?
(1) 靜態(tài)參數(shù)測(cè)試:最基本的測(cè)試項(xiàng)目,可簡(jiǎn)單的評(píng)估器件的性能好壞。
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)在變頻器,焊機(jī),軌道交通中的功率器件檢測(cè)維修,發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。
(2)動(dòng)態(tài)參數(shù)測(cè)試:動(dòng)態(tài)參數(shù)的優(yōu)良決定著器件的開(kāi)關(guān)性能。
通常我們希望功率半導(dǎo)體器件的開(kāi)關(guān)速度盡可能得高、開(kāi)關(guān)過(guò)程短、損耗小。但是在實(shí)際應(yīng)用中,影響開(kāi)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(lèi)參數(shù)的測(cè)試,變得尤為重要。開(kāi)關(guān)特性決定裝置的開(kāi)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(kāi)關(guān)性能具有極其重要的意義。
(3)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(chēng)為雪崩耐量。
(4)老化可靠性壽命測(cè)試:為了保證產(chǎn)品的耐久性能,也就是產(chǎn)品使用的壽命。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。
陜西開(kāi)爾文測(cè)控技術(shù)有限公司成立于 2012 年,位于西安市高新區(qū)發(fā)展大道26號(hào),是國(guó)內(nèi)自主研發(fā)高端大功率新型半導(dǎo)體器件測(cè)試系統(tǒng)及測(cè)試技術(shù)服務(wù)的高新技術(shù)企業(yè),致力于新型器件(SiC, GaN,石墨烯等)材料分析、元器件檢測(cè)、可靠性評(píng)測(cè)、系統(tǒng)功能驗(yàn)證等服務(wù)。
目前,測(cè)試系統(tǒng)及測(cè)試技術(shù)服務(wù)已深入國(guó)內(nèi)各大院校、航天、航空、兵器、中船、電子行業(yè)等,尤其是電力設(shè)備、電動(dòng)汽車(chē)、軌道交通領(lǐng)域的動(dòng)力車(chē)組和運(yùn)用大功率半導(dǎo)體器件進(jìn)行設(shè)計(jì)、制造等行業(yè),得到了廣泛的應(yīng)用。
此外,公司依托CASA(第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟) ,聯(lián)合西安電子科技大學(xué),中科院微電子所等高校研究院所,成立新型半導(dǎo)體器件研究實(shí)驗(yàn)室,致力于中國(guó)第三代新型( SiC GaN石墨烯)器件測(cè)試、可靠性實(shí)驗(yàn)、材料分析等服務(wù),同時(shí)兼顧現(xiàn)有Si基產(chǎn)品相關(guān)實(shí)驗(yàn)。目前,公司已通過(guò)CNAS實(shí)驗(yàn)室認(rèn)證。
公司自成立以來(lái),以技術(shù)強(qiáng)項(xiàng)和高端產(chǎn)品的實(shí)力,獲得了7項(xiàng)軟件著作權(quán)登記證書(shū)、11項(xiàng)實(shí)用新型專(zhuān)利,通過(guò)了陜西省民營(yíng)科技企業(yè)認(rèn)證、西安市民營(yíng)科技企業(yè)認(rèn)證、獲得了技術(shù)貿(mào)易資格認(rèn)證、通過(guò)了ISO14001環(huán)境管理體系認(rèn)證、OHSAS18001職業(yè)健康安全管理體系認(rèn)證、ISO9001質(zhì)量管理體系認(rèn)證,通過(guò)了陜西省高新企業(yè)認(rèn)證,并在2016年,以《高速特大功率半導(dǎo)體器件IGBT測(cè)試系統(tǒng)》列入陜西省科技廳戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)重大產(chǎn)品項(xiàng)目,項(xiàng)目編號(hào)2016KTCQ01-31。
公司主營(yíng)產(chǎn)品
靜態(tài)參數(shù)測(cè)試系統(tǒng)、動(dòng)態(tài)參數(shù)測(cè)試系統(tǒng)、可靠性參數(shù)測(cè)試系統(tǒng)、靜態(tài)參數(shù)測(cè)試適配器、靜態(tài)參數(shù)測(cè)試夾具、測(cè)試軟件、SiC/GaN全系列電參數(shù)測(cè)試系統(tǒng)、CNAS實(shí)驗(yàn)室測(cè)試服務(wù)、新型材料、器件研發(fā)。
碳化硅器件動(dòng)態(tài)參數(shù)測(cè)試系統(tǒng)
半導(dǎo)體分立器件測(cè)試系統(tǒng)
IGBT動(dòng)態(tài)參數(shù)測(cè)試系統(tǒng)
特大功率IGBT靜態(tài)參數(shù)測(cè)試與分析系統(tǒng)
碳化硅器件浪涌電流測(cè)試系統(tǒng)
功率器件流水線(xiàn)全靜態(tài)參數(shù)自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)
少子壽命測(cè)試儀
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原文標(biāo)題:功率半導(dǎo)體器件測(cè)試分哪些?和消費(fèi)電子芯片測(cè)試有什么區(qū)別?
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