碳化硅器件功率循環(huán)測試解決方案

以碳化硅為代表的第三代寬禁帶半導(dǎo)體，可在更高溫度、電壓及頻率環(huán)境正常工作，同時消耗電力更少，持久性和可靠性更強(qiáng)，將為下一代更小體積、更快速度、更低成本、更高效率的電力電子產(chǎn)品提供飛躍的機(jī)遇。

碳化硅(SiC)電力電子器件是指采用第三代半導(dǎo)體材料SiC制造的一種寬禁帶電力電子器件，具有耐高溫、高頻、高效的特性。按照器件工作形式，SiC電力電子器件主要包括功率二極管和功率開關(guān)管。

碳化硅半導(dǎo)體的優(yōu)異性能使得基于碳化硅的電力電子器件與硅器件相比具有以下突出的優(yōu)點(diǎn)：

具有更低的導(dǎo)通電阻；

具有更高的擊穿電壓；

更低的結(jié)-殼熱阻，使得器件的溫度上升更慢；

更高的極限工作溫度，碳化硅的極限工作穩(wěn)定可有望達(dá)到600℃以上，而硅器件的最大結(jié)溫僅為150℃；

更強(qiáng)的抗輻射能力；

更高的穩(wěn)定性，碳化硅器件的正向和反向特性隨溫度的變化很??；

更低的開掛損耗。

目前國內(nèi)多家廠商已經(jīng)實(shí)現(xiàn)高功率碳化硅肖特基二極管、功率晶體管、SiC Mosfet模塊的量產(chǎn)。未來隨著SiC功率器件在新能源汽車、能源、工業(yè)、通訊等領(lǐng)域滲透率提升，全球SiC功率器件市場規(guī)模有望持續(xù)提升。

如何來量測這些SiC器件的熱特性參數(shù)以及評估模塊的可靠性壽命等信息，成了這些廠商研發(fā)或?qū)嶒?yàn)室人員的必做的實(shí)驗(yàn)項目。

Siemens MicReD Power Tester功率循環(huán)測試設(shè)備可以幫助客戶解決這些問題。通過業(yè)內(nèi)獨(dú)有的MicReD T3Ster瞬態(tài)熱測試技術(shù)，能夠精確量測SiC 器件的K系數(shù)、結(jié)溫、瞬態(tài)熱阻抗、結(jié)殼熱阻值等熱特性參數(shù)。

Power Tester首次同時集成了自動功率循環(huán)、熱測試以及結(jié)構(gòu)函數(shù)分析功能，客戶只需要一個平臺就能夠?qū)Π雽?dǎo)體器件進(jìn)行瞬態(tài)熱測試及可靠性研究（一機(jī)兩用：一種設(shè)備兩種用途，提高設(shè)備性價比）。

Power Tester可以用于幫助客戶加速完成封裝結(jié)構(gòu)研發(fā)、可靠性測試以及可靠性篩選等工作。 作為大功率半導(dǎo)體器件瞬態(tài)測試和功率循環(huán)測試測量行業(yè)的標(biāo)桿和引領(lǐng)者，具有其他同類設(shè)備無法比擬的重大優(yōu)勢。

Power Tester功率循環(huán)測試設(shè)備可以通過功率循環(huán)測試實(shí)驗(yàn)來幫助用戶實(shí)現(xiàn)考察SiC功率器件的可靠性和評估器件的壽命。

Power Tester在功率循環(huán)過程中實(shí)時監(jiān)控電流（包括柵極電流）、電壓以及結(jié)溫等參數(shù)，并定期執(zhí)行熱瞬態(tài)測試，利用結(jié)構(gòu)函數(shù)分析循環(huán)過程中封裝結(jié)構(gòu)的改變和缺陷等。

雖然碳化硅電力電子器件目前還存在如產(chǎn)量低、價格高、商業(yè)化器件種類少和缺乏高溫封裝等問題，但隨著碳化硅電力電子器件技術(shù)的研究的不斷深入，這些問題將逐漸得到解決，更多更好的商用碳化硅電力電子器件將推向市場，必將大大拓展碳化硅電力電子器件的應(yīng)用領(lǐng)域。 在不久的將來，碳化硅功率器件將成為各種變換器應(yīng)用領(lǐng)域中減小功率損耗、提高效率和功率密度的關(guān)鍵器件。

貝思科爾（BasiCAE），專注于為國內(nèi)高科技電子、半導(dǎo)體、通信等行業(yè)提供先進(jìn)的電子設(shè)計自動化（EDA）、工程仿真分析（CAE）、半導(dǎo)體器件熱阻（Rth）及功率循環(huán)（Power Cycling）熱可靠性測試，以及研發(fā)數(shù)據(jù)信息化管理的解決方案和產(chǎn)品服務(wù)。