企业新闻详细内容

突破宽禁带半导体测试难点，是德科技解密全新动态测试方案

材料来源：

3月23日，由ACT雅时国际商讯与《》杂志联合举办的“突破宽禁带半导体测试难点！解密是德科技全新动态测试方案”线上研讨会在线直播。是德科技的资深技术专家分享了宽禁带半导体行业发展、第三代半导体技术优势和应用场景；结合测试中遇到的典型问题，探讨了如何利用是德科技新发布的PD1550A双脉冲测试系统对宽禁带半导体的器件和模组进行动态参数测试，帮助客户提高测试的效率和可靠性。

宽禁带半导体行业发展

是德科技中国区IC行业经理阳任平首先介绍了宽禁带半导体行业发展情况。他表示，第三代半导体具有非常优秀的电子迁移率、带隙、击穿电压等，主要应用包括高温、高频、高辐射等场合。相对传统硅芯片，可以减少50%的电能损耗，提升电动车4%的续航里程，它还能够降低20%的电源转换的系统成本，这是非常重要的性能提升指标。所以，新能源汽车领域在大量采用做关键的电能转换部件。

他认为，第三代半导体市场，不管是还是氮化镓，都具有非常广阔的市场前景，据预测，到2026年氮化镓每年增长率将达到70%，市场潜力非常巨大。第三代半导体的应用范围，的高功率应用包括高铁、输变电、新能源以及工业控制等领域；氮化镓材料有更高的电子迁移率和开关速度，在高频领域，如微波、数据中心等有非常广泛的应用。

现在，氮化镓的典型应用包括Mico-LED、射频微波、消费PD快充和数据中心/UPS等。如果全球数据中心都采用氮化镓芯片，就可以减少30%-40%的能源浪费。有几大应用场景，新能源汽车是目前最大的市场，还有充电基础设施、UPS、储能和电能转换、光伏风电以及高铁、城铁等。

他指出，宽禁带半导体在新能源、光电子、医疗和汽车等领域有着广泛的应用，将在人们的生产生活中发挥越来越重要的作用。但是，在应用中测试这些器件常常会遇到许多难点，是德科技在第三代半导体测试技术方面有非常强的技术储备，不仅是静态测试设备B1500、B1505、B1506，还有动态测试功率器件分析仪/双脉冲测试仪PD150A、D1550A，可以支持芯片和模组测试。这些设备有助于解决在关键半导体测试当中遇到的各种难点问题。

应对宽禁带半导体测量挑战的解决方案

是德科技解决方案专家孙承志从宽禁带半导体的测量挑战、宽禁带半导体器件动态参数测试的典型问题和应对功率模组的测试挑战三个方面，分享了宽禁带半导体测试难点，讲解了PD1550A全新动态测试方案的特点和技术优势，以及如何对高压1360V高流1000A宽禁带模块进行动态参数测试的方法。

他说，以新能源汽车为例，其中用到的大功率模块包括DC变换单元、主驱及OBC单元等，这些应用要求体积小、功率耗散小、导热好。第三代半导体的高频、导通电阻小、小电容、宽禁带、更快切换的特性，可以把系统体积做到更小，这些恰恰满足了车载半导体的需求。

功耗是应用的主要考量因素，功率半导体的损耗主要是开关损耗和传导损耗，主要和栅极电容有关，开关损耗跟输出电容和电压都有一定关系，两个损耗还跟频率有很大关系。另外，传导损耗还和内阻有关，第三代半导体内阻很小，这些都是相当大的优势。

他说，要把第三代半导体测试好需要应对一些挑战，首先是高压高流的工作条件，车载电流很大，耐压1200伏，现在也在从400伏往800伏平台迁移。模组设计也是一个前沿领域，电流将达到千安量级。另外，导通电阻很小也是对测量系统的一个考验；输出输入反向电容都要求准确测量，对电路设计的仿真至关重要。同时，在高压大电流条件下还要测量10纳秒级别的快沿，包括4000A每微秒电流变化率，这些都是难点。

另外，器件的封装形式不一样，对动态参数要求比较高，必须做定制的测试夹具。目前，第三代半导体的一些测试规范正在制定当中，所以和传统的硅基也不一样，测试也要响应这些规范。对设计人员来讲，还要做一些仿真。

他重点介绍了动态参数测量的挑战，目前业内主要采用双脉冲系统，一个脉冲打开管子通电，测量关断参数；下一个脉冲控制管的开启，在指定工作条件下观测开启参数，从而对开关参数进行完整表征。

测量系统现在的问题是没有一种标准系统，很多厂家是自己搭系统，遇到的挑战比较多，首要是环路杂感会对功率环路和门极回路产生负面影响，如开启过程中的电流、电压振荡，会导致测量出现问题；门极回路偏压可能导致管子杂散开启，影响测量的准确性。

还有一个挑战是系统带宽，主要是电流带宽，传统电流探头带宽只有20到30兆，由于不是射频设计，宽带频响一致性有问题。另外，双脉冲系统的挑战是各通道之间的时延，因为不同测量通道、探头都不一样，需要进行校准，否则开启损耗会产生30%的较大偏差，导致其他参数产生误差。

氮化镓器件的挑战更多，因为速度更快、种类更多、封装尺寸更小，如果系统设计不当，很可能造成源极和门极之间的杂散，导致器件振荡，损坏器件甚至仪表。另外，电流崩塌效应也是测量的难点。

针对上述测量难点，是德科技定制了动态参数测量系统，包括机框、测量仪表、示波器、电源，还有夹具部分。夹具盒采用模块化架构，栅极驱动板可以更换，根据不同封装可以单独进行定制。软件采用数据管理，电流探头进行了高频补偿。

氮化镓器件的整体方案不变，但对测试夹具进行了深度定制，把栅极上下管驱动集成到一块板子上，优化了杂散；针对贴片式封装，采用创新的压接式测量架构，保证了测量的正确性和耐用性。

孙承志还分享了自PD1500推出以来客户使用期间遇到的一些问题，以及对规范的跟踪研究成果。他指出，是德科技的新一代双脉冲测试系统具有很高的灵活性，适用于宽禁带半导体器件和模组的测试，有助于提高测试的效率和可靠性。

在互动问答环节，孙承志和与会听众进行了深入的交流，回答了他们提出的问题。

GaN功率应用线上会议

4月13日下午14点，ACT雅时国际商讯& 杂志联合推出“GaN功率应用，厚积薄发”线上研讨会，以期推动GaN功率应用产业的加速成长。报名从速：https://w.lwc.cn/s/nuIBBb

上一篇：安森美推出仿真工具，助...

下一篇：英国CSA Catapult任命首...

声明：本网站部分文章转载自网络，转发仅为更大范围传播。转载文章版权归原作者所有，如有异议，请联系我们修改或删除。联系邮箱：lynnw@actintl.com.hk