功率半導體器件IGBT測試難點及常見測試指標有哪些？

     新能源汽車受800V驅動，以主逆變為代表的SiC滲透全面提速，貢獻最大下游市場并帶動充電樁、光儲及UPS市場逐步增長。碳化硅器件當前以電壓等級600-1700V，功率等級10kW-1MW的硅基IGBT為主要替代對象.以下五類細分應用成為當前及未來的核心潛力領域:

    800V架構帶來的直接性能提升，疊加供給端、應用端、成本端多重利好，推動新能源汽車成為SiC未來5年核心應用陣地。

IGBT功率半導體器件測試難點

IGBT是由BJT(雙極型三極管)和MOS(絕緣柵型場效應管)組成的復合全控型電壓驅動式功率半導體器件,兼有高輸入阻抗和低導通壓降兩方面的優點;同時IGBT芯片屬于電力電子芯片,需要工作在大電流、高電壓、高頻率的環境下,對芯片的可靠性要求較高。這給IGBT測試帶來了一定的困難:

1、IGBT是多端口器件,需要多種儀表協同測試;

2、IGBT的漏電流越小越好,需要高精度的設備進行測試;

3、IGBT的電流輸出能力很強,測試時需要快速注入1000安級電流,并完成壓降的采樣;

4、lGBT耐壓較高,一般從幾千到一萬伏不等,需要測量儀器具備高壓輸出和高壓下納安級漏電流測試的能力;

5、由于IGBT工作在強電流下,自加熱效應明顯，嚴重時容易造成器件燒毀,需要提供us級電流脈沖信號減少器件自加熱效應;

6、輸入輸出電容對器件的開關性能影響很大,不同電壓下器件等效結電容不同,C-V測試十分有必要。

IGBT功率半導體器件測試指標

lGBT的測試包括靜態參數測試、動態參數測試、功率循環、HTRB可靠性測試等,這些測試中蕞基本的測試就是靜態參數測試。IGBT靜態參數主要包含:柵極-發射極閾值電壓VGE(th)、柵極-發射極漏電流lGEs、集電極-發射極截止電流lcEs、集電極-發射極飽和電壓VcE(sat)、續流二極管壓降VF、輸入電容Ciss、輸出電容Coss、反向傳輸電容Crsso，只有保證IGBT的靜態參數沒有問題的情況下,才進行像動態參數(開關時間、開關損耗、續流二極管的反向恢復)、功率循環、HTRB可靠性方面進行測試。

普賽斯儀表IGBT靜態參數測試機集多種測量和分析功能一體，可精準測量功率器件（MOSFET、BJT、IGBT等）的靜態參數，電壓可高達3.5KV,電流可高達6KA。該系統可測量不同封裝類型的功率器件的靜態參數，具有高電壓和大電流特性，uΩ級電阻，皮安級電流精準測量等特點。支持高壓模式下測量功率器件結電容，如輸入電容，輸出電容、反向傳輸電容等。 

  PMDT功率器件動態參數測試系統是一款專用于MOSFET、IGBT、SiC  MOS等器件的動態參數測試，能夠安全便捷的測試功率器件的開關延時和損耗，評估器件的安全工作區，對器件和驅動電路的短路保護特性進行驗證，測量功率組件的雜散電感。設備既可以用于功率器件選型評估，又可以用于驅動電路和功率母排的優化設計，能夠幫助用戶開發性能更優化、工作更可靠的電力電子功率平臺。