晶體管動(dòng)態(tài)特性測試系統(tǒng)
適用于Si（選配 SiC , GaN）材料的單管級IGBTs, Diodes, MOSFETs，的動(dòng)態(tài)特性測試
電壓源 1200V（選配 2000V）電流源 100A（選配 200A/300A）驅(qū)動(dòng)電壓±20V（選配±30V）
個(gè)性單元與主機(jī)靈活搭配，計(jì)算機(jī)程控操作
試驗(yàn)?zāi)芰?/span> | 基本配置 |
ü 標(biāo)配，開通特性測試單元 / Turn_ON ü 標(biāo)配，關(guān)斷特性測試單元 / Turn_OFF ü 標(biāo)配，二極管反向恢復(fù)測試單元 / Trr ü 標(biāo)配，柵電荷測試單元 / Qg ¨ 選配，容阻測試單元 / CR ¨ 選配，短路測試單元 / SC ¨ 選配，雪崩測試單元 / UIS ¨ 選配，安全工作區(qū)單元 / SOA ¨ 選配，動(dòng)態(tài)電阻單元 / | 高壓源：1200V（選配 2000V） 高流源：100A（選配 200A/300A/500A） 驅(qū)動(dòng)電壓：±20V（選配±30V） 時(shí)間分辨率：1ns（選配 400ps/200ps/100ps） 系統(tǒng)雜感：＜20nH 測試對象：Si（選配SiC/GaN）材料IGBTs , Diodes , MOSFETs（選配BJT） 變溫測試：常溫~150℃/200℃ 感性負(fù)載：程控電感（0.01mH-160mH，步進(jìn)10uH），選配定制電感 阻性負(fù)載：程控電阻（1Ω、2Ω、5Ω、10Ω、50Ω）備用三個(gè)電阻 測試管型：可以測試N溝道和P溝道的IGBTs , MOSFETs 測試標(biāo)準(zhǔn)：國際標(biāo)準(zhǔn)IEC60747-9/IEC60747-2 國標(biāo)GB/T29332/GB/T4023 |
產(chǎn)品概述
STA1200 型晶體管動(dòng)態(tài)特性測試系統(tǒng)，是一款主要面向“單管級器件”用戶服務(wù)的測試設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)對Si 基（選配SiC/GaN）材料的 IGBT、MOS-FET、Diode、BJT的多種動(dòng)態(tài)參數(shù)的精確測試，測試原理符合國GJ標(biāo)。
能夠測試測試的參數(shù)包括開通時(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、輸入電容、輸出電容、反向轉(zhuǎn)移電容、短路等等。
通過更換不同個(gè)性單元（簡稱DUT）以達(dá)到對應(yīng)的測試項(xiàng)目，通過軟件切換可以選擇測試單元、測試項(xiàng)目及配置測試參數(shù)、讀取保存測試結(jié)果。系統(tǒng)集成度高，性能穩(wěn)定，具有升級擴(kuò)展?jié)撃芎土己玫娜藱C(jī)交互。
該測試系統(tǒng)是由我公司技術(shù)團(tuán)隊(duì)結(jié)合半導(dǎo)體功率器件測試的多年經(jīng)驗(yàn)，以及眾多國內(nèi)外測試系統(tǒng)產(chǎn)品的熟悉了解后，自主開發(fā)設(shè)計(jì)的全新一代“晶體管動(dòng)態(tài)特性手動(dòng)測試平臺(tái)”。軟件及硬件均由團(tuán)隊(duì)自主完成。這就決定了這款產(chǎn)品的功能性和可靠性以及擴(kuò)展性能夠得到持續(xù)完善和不斷的提升。為從事功率半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的測試用戶奉上一款優(yōu)秀產(chǎn)品。
測試參數(shù)
switch | Trr | Qg | SC | UIS | CR |
td(on)開通延遲 td(off)關(guān)斷延遲 tr 上升時(shí)間 tf 下降時(shí)間 ton 開通時(shí)間 toff 關(guān)斷時(shí)間 Eon 開通損耗 Eoff 關(guān)斷損耗 | 反向恢復(fù)時(shí)間 Trr 反向恢復(fù)電荷 Qrr 反向恢復(fù)電流 Irm 反向恢復(fù)損耗 Erec 軟度因子 FRRS 電流下降率 di/dt 電壓變化率 dv/dt | Qg（th）閾值電荷 Vg 平臺(tái)電壓 Qg 柵電荷 Qgs 柵源電荷 Qgd 柵漏電荷
| Icsc 短路電流 Tsc 短路時(shí)間 Esc 短路耐量 | EAS 雪崩能量 IAS 雪崩電流 PAS 雪崩功率 | Ciss 輸入電容 Coss 輸出電容 Cres 反饋電容 Rg 柵極電阻 |
外觀架構(gòu)
系統(tǒng)特點(diǎn)
專注于寬禁帶功率器件動(dòng)態(tài)參數(shù)評測，基于平臺(tái)開發(fā)的人機(jī)交互界面，所有測試條件均可界面化輸入，系統(tǒng)閉環(huán)處理，自動(dòng)調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)一鍵測試；
采用光纖驅(qū)動(dòng)信號(hào)通訊，響應(yīng)速度快，抗干擾能力強(qiáng)；
設(shè)備帶有自動(dòng)高溫加熱功能，溫度范圍：室溫~200℃，精度±0.1℃；
結(jié)果輸出形式：Excel數(shù)據(jù)，.JPEG格式波形，Excel波形數(shù)據(jù)，其波形可實(shí)現(xiàn)任意放大，縮小細(xì)節(jié)展寬處理分析；
測試主功率回路寄生電感Ls<10nH(實(shí)測);
柵極驅(qū)動(dòng)電阻Rg端口開放，方便客戶按照設(shè)定條件匹配電阻；
采用Dual ARM控核，DSP作數(shù)據(jù)采樣計(jì)算，極大的減少了控制時(shí)延帶來的誤差；
參數(shù)指標(biāo)
√ 標(biāo)配（阻性/感性）開關(guān)測試單元 / Turn_ON/OFF 漏極電壓測試范圍：5V-1200V，分辨率 1V 漏極電流測試范圍：1A-100A，分辨率1A； 柵極驅(qū)動(dòng)：±20V（選配±30V），分辨率 0.1V MAX柵極電流：2A 脈沖寬度：1us-500us,步進(jìn) 0.1us 時(shí)間測試精度：1ns 感性負(fù)載：0.01mH-160mH 程序控制，步進(jìn) 10uH 阻性負(fù)載：1Ω、2Ω、5Ω、10Ω、50Ω，程序控制，備用三個(gè)電阻 開通/關(guān)斷時(shí)間 ton/toff：1-10000ns分辨率1ns（選配400/200/100ps） 開通/關(guān)斷延遲 td(on)/td(off）：0.1-10000ns@1ns（選配400/200/100ps） 上升/下降時(shí)間 tr/tf：1-10000ns分辨率1ns（選配400/200/100ps） 開通/關(guān)斷損耗 Eon/Eoff：1-2000mJ 最小分辨率 1uJ √ 標(biāo)配 二極管反向恢復(fù)測試單元 / Qrr_FRD 正向電流：1A-25A，分辨率 0.1A 25A-100A（選配200A/300A）分辨率 1A 反向電壓：5v-100V，步進(jìn) 0.1V 100V-1200V，步進(jìn) 1.0v 反向恢復(fù)時(shí)間 Trr：1-10000ns，最小分辨率1ns（選配400/200/100ps） 反向恢復(fù)電荷 Qrr：1nC-100µC，最小分辨率 1nC； 反向恢復(fù)電流 Irm：1A-100A（選配200A/300A）； 反向恢復(fù)損耗 Erec：1-2000mJ，最小分辨率 1uJ； 電流下降率 dif/dt：50-1kA/us； 電壓變化率 dv/dt：50-1kV/us。 ¨ 選配 容阻測試單元 / CR 電容測試掃頻范圍：0.1MHz～5MHz 漏源極電壓：1200V，分辨率 1V 測試參數(shù)：Ciss、Coss、Cres | √ 標(biāo)配 柵極電荷單元 / Qg 驅(qū)動(dòng)電流：0-2mA，分辨率 0.01mA 2-20mA，分辨率 0.1mA 20mA-200mA，分辨率 1mA 柵極電壓：±20V（選配±30V）@0.1V 恒流源負(fù)載：1-25A，分辨率0.1A 25-100A（選配200A/300A）@1A 漏極電壓：5-100V，步進(jìn) 0.1V 100-1200V，步進(jìn) 1.0V 柵極電荷 Qg：1nC-100µC 漏極電荷 Qgs：1nC-100µC 源極電荷 Qgd：1nC-100µC 平臺(tái)電壓 Vgp：0~30V，分辨率 0.1V ¨ 選配 短路特性測試單元 / SC 最MAX電流：1000A 脈寬：1us~100us 柵驅(qū)電壓：±20V（選配±30V）@0.1V 漏極電壓：5V~100V，0.1V 分辨率 100V~1200V，1.0V 分辨率 ¨ 選配 雪崩測試單元 / UIS 雪崩耐量/EAS：100J 雪崩擊穿電壓/2500V 雪崩電流/IAS：1.0-400A 分辨率 1.0A 感性負(fù)載/0.01-160mH@10μH，程控可調(diào) ¨ 選配 動(dòng)態(tài)電阻Ron,dy |
測試標(biāo)準(zhǔn)與原理
關(guān)鍵電路及部件
主電路
測試板
測試板布局
? 低寄生Layout ? 高抗噪
? VDS(on)鉗位電路 ? 探頭自動(dòng)校準(zhǔn)
邏輯控制板
? 柵極光纖通信 ? FPGA+DSP架構(gòu) ? 波形數(shù)據(jù)深度存儲(chǔ)技術(shù)
人機(jī)界面
初始界面
系統(tǒng)設(shè)置界面
標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置界面
系統(tǒng)自動(dòng)校準(zhǔn)
實(shí)測展示
下管驅(qū)動(dòng)使能，電感與上管體二極管并聯(lián)
雙脈沖測試結(jié)果
測試鏈路圖（采樣部分）上管驅(qū)動(dòng)使能，電感自動(dòng)切換與下管體二極管并聯(lián)
反向恢復(fù)測試結(jié)果
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