Измеритель энергии лавинного пробоя Techmize TH530

Назначение

Серия TH530 предназначена для измерения параметров лавинного пробоя силовых полупроводниковых приборов методом несвязанного индуктивного переключения (Unclamped Inductive Switching). Измерение проводится путём подачи на испытуемое устройство (ИУ) контролируемой индуктивной энергии: прибор заряжает катушку индуктивности через открытый ключ DUT, после чего ключ закрывается, и ЭМС катушки переводит транзистор в режим лавинного пробоя. Цель испытания - определить, способно ли ИУ поглощать высвобождаемую индуктивностью энергию без разрушения.

Физический механизм отказа при UIS-тестировании связан с активацией паразитного биполярного транзистора (BJT) в структуре MOSFET: нарастание температуры при протекании лавинного тока создаёт достаточное падение напряжения для включения паразитного BJT, что приводит к разрушению. Испытание по методу UIS, регламентированное стандартом  JEDEC 24‑5 или военным стандартом MIL-STD-750-3470, является де-факто отраслевым стандартом квалификационных и производственных испытаний MOSFET, IGBT и силовых диодов в автомобильной электронике, силовых преобразователях и промышленных приводах.

Модельный ряд TH530

Серия включает четыре модели, отличающиеся пиковым током и количеством каналов:

Двухканальные модели (суффикс B) обеспечивают одновременное тестирование двух N/P-канальных или комбинированных устройств без переналадки оснастки.

Поддерживаемые режимы испытаний

TH530 поддерживает все стандартные режимы UIS-тестирования:

·         EAS (Single-Pulse Avalanche Energy / Unclamped Inductive Switching) - однократный лавинный удар с фиксацией напряжения пробоя, тока и поглощённой энергии;

·         EAR (Repetitive Avalanche Energy) - повторяющиеся лавинные удары для оценки циклической стойкости;

·         RPF (Repetitive Pulse to Failure) - серия повторяющихся импульсов до отказа для определения предела выносливости прибора.

Помимо лавинного теста, перед каждым испытанием и после него автоматически выполняется тест на утечку тока. При нулевом напряжении на затворе на сток подаётся заданное пользователем напряжение; ток утечки свыше 1 мА фиксируется как ошибка (КЗ или пробой), максимальный ограничительный ток - 8 мА. Тест позволяет выявить деградацию ИУ непосредственно в ходе EAR-последовательностей.

Области применения

·         R&D и производство силовых полупроводников: квалификация лавинной стойкости MOSFET, IGBT, силовых диодов, SiC и GaN-приборов по стандартным критериям;[4]

·         Верификация источников питания: проверка компонентов ИИП, инверторов на устойчивость к обратной ЭДС первичной индуктивности при КЗ на выходе;

·         Электромобили и промышленные приводы: оценка стойкости силовых ключей контроллеров двигателей к ударным токам при пуске или заклинивании ротора;

·         Тестирование на уровне пластины (wafer-level): совместимость с зондовыми станциями для тестирования голых кристаллов (KGD, bare die) с использованием систем токоограничения типа ITC55WPS.

Ключевые функциональные возможности:

Контроль качества контакта

Встроенная схема проверки контакта стока и истока обнаруживает контактное сопротивление ниже 20 Ом и выдаёт сообщение об ошибке через LED-индикатор. Эта функция критична при производственном тестировании на зондовых станциях или с сокетами: плохой контакт равнозначен потере точности измерения тока и риску повреждения дорогостоящей оснастки.

Захват и анализ осциллограмм

Система обеспечивает высокоточный захват формы сигнала тока и напряжения в режиме реального времени, включая длительность лавинного пробоя. Данные осциллограмм отображаются на 7-дюймовом TFT ЖК-дисплее непосредственно с передней панели прибора. Через порт LAN и ПО ПК возможен просмотр формы сигнала каждого теста в реальном времени без сохранения на USB-накопитель.

Интерфейсы и автоматизация

Для интеграции в автоматизированные тест-системы предусмотрены:

·         GPIB (IEEE 488) - стандартный интерфейс дистанционного управления для интеграции в ATE;

·         LAN - высокоскоростная передача данных и удалённое управление;

·         Последовательный интерфейс - по одному высокоскоростному порту на передней и задней панелях;

·         Внешний триггер осциллографа - для синхронной визуализации процесса лавинного тестирования.