隨著IGBT等電力電子器件的功率不斷增大，應(yīng)用的范圍也隨之變得越來越廣，從電機(jī)驅(qū)動、光伏逆變器，到鐵路牽引、電動/混合動力汽車無不涉獵。但是電力電子器件不僅要工作在正常狀態(tài)下，有時(shí)候也需要工作在極端情況下，電子電子器件的工作性能會直接影響到整個(gè)系統(tǒng)的工作性能，因此IGBT等電力電子器件的功率循環(huán)測試在整個(gè)研發(fā)、生產(chǎn)過程中尤為重要。明導(dǎo)公司針對這一需求推出1500A功率循環(huán)測試設(shè)備，幫助用戶實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)在線失效診斷。

突破傳統(tǒng)功率測試瓶頸，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、在線失效診斷

傳統(tǒng)功率測試流程

傳統(tǒng)的功率循環(huán)測試流程，大致分為以下幾個(gè)步驟：

1.將IGBG等電力電子器件安裝到測試設(shè)備上;

2.對器件進(jìn)行功率循環(huán)測試;

3.經(jīng)過數(shù)百次到上萬次功率循環(huán)測試以后，將器件，從測試設(shè)備移到實(shí)驗(yàn)室中，進(jìn)行失效分析，此時(shí)如果沒有器件失效，將繼續(xù)放置在測試設(shè)備上進(jìn)行循環(huán)測試，直到失效為止;

4.器件失效以后，將器件從測試設(shè)備移到實(shí)驗(yàn)室中，進(jìn)行失效分析。

傳統(tǒng)的功率循環(huán)測試流程雖然方法簡單，但是也存在諸多問題：一是重復(fù)功率循環(huán)試驗(yàn)及實(shí)驗(yàn)室失效分析的工作流程非常耗時(shí);二是在整個(gè)工藝過程中不能“實(shí)時(shí)”、“在線”指出器件的失效，只能在事后識別;三是失效原因需要在實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行失效分析包括使用到昂貴、費(fèi)時(shí)的失效分析手段。

1500A功率測試設(shè)備

“為了解決傳統(tǒng)測試方法中出現(xiàn)的諸多問題，明導(dǎo)公司開發(fā)了1500A功率循環(huán)測試設(shè)備，這臺設(shè)備基于MicReD T3Ster瞬態(tài)熱測試技術(shù)而進(jìn)行工業(yè)化開發(fā)和應(yīng)用;提供全自動的功率測試和循環(huán);針對MOSFET，IGBT和通用的兩極功率器件可以進(jìn)行三個(gè)樣品同時(shí)測試，最高電流高達(dá)500A，對于單個(gè)電力電子器件進(jìn)行公功率循環(huán)測試時(shí)，加熱電流可達(dá)1500A。” MicReD產(chǎn)品經(jīng)理Andras Vass-Varnai介紹。

獨(dú)有T3Ster瞬態(tài)熱測試技術(shù)和結(jié)構(gòu)函數(shù)功能，完成實(shí)時(shí)、在線失效診斷

提到這款功率測試設(shè)備的優(yōu)勢Andras Vass-Varnai強(qiáng)調(diào)，“這臺功率測試設(shè)備不是電源與T3Ster的簡單組合，它得益于明導(dǎo)高精尖的電源技術(shù)，時(shí)間分辨率可以高達(dá)1微秒，最小脈沖寬度為500ms。它的測試方法與傳統(tǒng)的功率測試最大的不同是，可以在測試過程中記錄失效診斷信息，比如：門極電流、器件導(dǎo)通電壓和芯片溫度測試，同時(shí)“結(jié)構(gòu)函數(shù)功能”能夠辨別封裝結(jié)構(gòu)中的變化和失效，真正實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、在線失效診斷。”

結(jié)構(gòu)函數(shù)

“在對電子電子器件進(jìn)行瞬態(tài)熱測試的過程中，這個(gè)結(jié)構(gòu)函數(shù)可以直觀地展示封裝器件工作時(shí)的熱量如何從PN結(jié)傳到環(huán)境的散熱路徑的變化，同時(shí)作為參考的結(jié)構(gòu)函數(shù)被保存和記錄，通過封裝器件的結(jié)構(gòu)函數(shù)曲線，在功率循環(huán)測試中和功率循環(huán)測試后的變化過程而識別出封裝器件內(nèi)部某種材料的具體變化。” Andras Vass-Varnai根據(jù)上圖對結(jié)構(gòu)函數(shù)的顯示結(jié)果進(jìn)行了詳細(xì)解釋。

助力操作人員，一鍵完成自動測試

針對MicReD 1500A功率測試設(shè)備的優(yōu)勢，Andras Vass-Varnai介紹，“這款設(shè)備采用觸屏控制，界面友好，操作簡單，三步即可完成：開啟功率循環(huán);“結(jié)構(gòu)函數(shù)”顯示過程中的失敗;處理完成，相對傳統(tǒng)測試方法，測試時(shí)間縮短為原來測試時(shí)間的1/10，測試完成以后用戶可以將數(shù)據(jù)保存為多個(gè)格式，方便在多種便攜設(shè)備上進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，例如：ipad，iphone等，不管是專業(yè)的設(shè)計(jì)人員還是生產(chǎn)線操作人員都會快速設(shè)置和使用。”

MicReD 1500A功率測試設(shè)備的工作流程

“通過這臺設(shè)備，電力電子器件生產(chǎn)商可以設(shè)計(jì)更可靠的電力電子模塊，一級模組設(shè)計(jì)和制造商可以快速驗(yàn)證供應(yīng)商參數(shù)，評估和確認(rèn)封裝器件的可靠性，設(shè)置軍方用戶都可以對物料進(jìn)行高水平測試以保證產(chǎn)品質(zhì)量。” Andras Vass-Varnai補(bǔ)充道。

近些年EDA廠商頻繁在硬件平臺上發(fā)力，軟硬件結(jié)合的趨勢似乎勢不可擋，這樣的結(jié)合更加有利于軟件廠商及硬件廠商未來發(fā)展和創(chuàng)新。