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大功率IGBT模塊靜動態(tài)測試第三方報告

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IGBT測試

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西安長禾半導(dǎo)體技術(shù)有限公司功率器件測試實驗室(簡稱長禾實驗室)位于西安市高新技術(shù)開發(fā)區(qū),是一家專業(yè)從事功率半導(dǎo)體器件測試服務(wù)的是國家CNAS 認可實驗室,屬于功率器件測試服務(wù)中心。

長禾實驗室擁有系統(tǒng)設(shè)備、專業(yè)技術(shù)團隊完善的服務(wù)體系。實驗室現(xiàn)測試儀器設(shè)備100,專業(yè)測試人員20。我們緊國內(nèi)標準,以客戶需求為導(dǎo)向,不斷創(chuàng)新服務(wù)項目和檢測技術(shù),借助便利的服務(wù)網(wǎng)絡(luò),為合作伙伴提供優(yōu)質(zhì)高效的技術(shù)服務(wù)。

長禾實驗室專注于功率半導(dǎo)體器件的動、靜態(tài)參數(shù)檢測、可靠性檢測、失效分析、溫循驗、熱阻測試領(lǐng)域的技術(shù)服務(wù)。業(yè)務(wù)范圍主要涉及國內(nèi)軌道交通、風(fēng)力發(fā)電、科研單位、工業(yè)控制、兵器船舶、航空航天、新能源汽車等行業(yè)。也是第三代半導(dǎo)體(寬禁帶半導(dǎo)體)應(yīng)用解決方案服務(wù)商。

長禾實驗室多年來一直秉承創(chuàng)新務(wù)實的經(jīng)營理念,為客戶提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)、完善的解決方案的技術(shù)支持;同時注重與行業(yè)企業(yè)、高校和科研院所的合作交流,測試技術(shù)與服務(wù)水平不斷提升

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功率器件電參數(shù)測試服務(wù)

產(chǎn)地類別 國產(chǎn) 應(yīng)用領(lǐng)域 電子/電池
品牌 長禾

    IGBT模塊得測試簡介
     根據(jù)測試條件和測試線路的不同,可將IGBT模塊的測試分為兩大類:一類是靜態(tài)參數(shù)測試,即在IGBT模塊結(jié)溫為25℃時進行測試,此時IGBT工作在非開關(guān)狀態(tài);另一類是動態(tài)參數(shù)測試,即在IGBT模塊結(jié)溫為125℃時進行測試,此時IGBT工作在開關(guān)狀態(tài)。
      1. 靜態(tài)參數(shù)測試
   (1)柵-射極大漏電流IGES測試 ,該項測試在額定的G-E極電壓下進行。測試時將G-E極短路。其測試原理如圖1a所示。通常情況下,Vdrive=±20V。此時IGES(+)<100nA,而IGES(-)>-100nA.
   (2)柵極閾值電壓VCE(th)測試在該項測試中,須將G-E極短路,測試原理如圖1b所示。從集電極注入一恒定的電流,此時因IGBT處于關(guān)斷狀態(tài),故不會有電流從C-E結(jié)間流過。G-E極間固有的電容開始充電,當G-E結(jié)上電壓達到VGE(th)時,IGBT開始導(dǎo)通。此時,將有電流從C-E結(jié)流過,通過監(jiān)控該電流就能達到測試VGE(th)的目的。VGE(th)呈負溫度系數(shù)特性,經(jīng)過測試,其溫度系數(shù)為:-11mV/℃。例如,在25℃時,VGE(th)=3V,到150℃時,VGE(th)只有1.63V。
   (3)C-E極通態(tài)壓降VCE(on)測試即指在額定集電極電流Ie和額定G-E極電極VGE下的G-E極通態(tài)壓降。該參數(shù)是IGBT營業(yè)中的重要參數(shù),其大小直接決定通態(tài)損耗的大小。測試原理圖見圖2a。
   (4)續(xù)流二極管的正向壓降VEM測試即指IGBT模塊中與IGBT芯片反并的續(xù)流二極管的正向壓降。該值與IGBT模塊的關(guān)斷特性緊密相關(guān),若VEM小,則IGBT關(guān)斷速度快,關(guān)斷損耗會減小,但是關(guān)斷時IGBT上的過沖電壓尖峰較高;反之,則會造成關(guān)斷損耗增大。其測試原理如圖2b所示。
   (5)C-E極漏電流ICES測試進行該項測試時,G-E極應(yīng)短路,在C-E極上加IGBT的額定電壓Ve set.測試原理圖見圖3a。
  (6)G-E極阻斷電壓VCES(Bias)測試進行該項測試時,柵極和發(fā)射極應(yīng)短路。在集電極電流值ICset下,集-射極上的小電壓即為VCES(Bias)。通常情況下,Ie set=1mA.測試電路見圖3b。IGBT的阻斷電壓隨結(jié)溫的上升而上升。對于額定電壓為600V的IGBT,其VCES(Bias)通常為25℃時的阻斷電壓,因為它隨溫度下降而降低,所以在-40℃時,額定電壓600V的IGBT模塊,其VCES(Bias)≈550V。
    2. 動態(tài)參數(shù)測試
  (1)擎住電流LUT測試IGBT的縱向結(jié)構(gòu)為pnpn4層結(jié)構(gòu),如果條件合適,踏能像晶閘管一樣擎住,此時IGBT的負載為阻性負載。通常情況下,集電極電壓VCC為額定電壓60%擎住電流為額定電流的兩倍。LUT測試的時序如圖4所示。通常測試系統(tǒng)的電流保護值Iprot設(shè)定為額定電流的3.5~4倍。
  (2)能耗Eloss測試對于電路設(shè)計者來說,開關(guān)過程中元件內(nèi)部的能量損耗非常重要,藉此可以計算出開關(guān)損耗的平均值。進行此項測試時,IGBT的負載為感性負載??偟拈_關(guān)損耗值由兩部分組成:①開通損耗Eon,其中包括與IGBT芯片反并續(xù)流二極管的反向恢復(fù)損耗;②關(guān)斷損耗Eoff,包括電流拖尾部分的損耗。IGBT開關(guān)損耗波形如圖5所示。
  (3)反偏安全工作區(qū)(RBSOA)測試該項測試主要用于考核IGBT模塊關(guān)斷時工作在大電流和電壓下的工作能力。此時,IGBT的負載為感性負載,其測試原理圖和參考波形如圖6a所示。
  (4)短路(SHORT CIRCUIT)測試該項測試是在一定的VCC下檢測IGBT模塊直接對電源短路的有*,借此考核IGBT承受電流郭沖的能力。其測試原理圖和參考波形如圖6b所示。





















































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