IGBT功率器件測試服務

西安長禾半導體技術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經濟開發區，是一家從事功率半導體器件測試服務的高新技術企業，是CNAS 認可實驗室，屬于大功率器件測試服務中心。

長禾實驗室擁有的系統設備的技術團隊和完善的服務體系。實驗室現有的測試儀器設備100余臺套測試人員20余名。我們緊跟國際國內標準，以客戶需求為導向，不斷創新服務項目和檢測技術，借助便利的服務網絡，為合作伙伴提供的技術服務。

長禾實驗室專注于功率半導體器件的動、靜態參數檢測、可靠性檢測、失效分析、溫循試驗、熱阻測試等領域的技術服務。業務范圍主要涉及國內軌道交通、風力發電、科研單位院所、工業控制船舶、航空航天、新能源汽車等行業。也是第三代半導體（寬禁帶半導體）應用解決方案服務商。

1. 靜態參數測試

（1）柵-射大漏電流IGES測試 ，該項測試在額定的G-E電壓下進行。測試時將G-E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）柵閾值電壓VCE(th)測試在該項測試中，須將G-E短路，測試原理如圖1b所示。從集電注入一恒定的電流，此時因IGBT處于關斷狀態，故不會有電流從C-E結間流過。G-E間固有的電容開始充電，當G-E結上電壓達到VGE(th)時，IGBT開始導通。此時，將有電流從C-E結流過，通過監控該電流就能達到測試VGE(th)的目的。VGE(th)呈負溫度系數特性，經過測試，其溫度系數為：-11mV/℃。例如，在25℃時，VGE(th)=3V,到150℃時，VGE(th)只有1.63V。

（3）C-E通態壓降VCE(on)測試即指在額定集電電流Ie和額定G-E電VGE下的G-E通態壓降。該參數是IGBT營業中的重要參數，其大小直接決定通態損耗的大小。測試原理圖見圖2a。

（4）續流二管的正向壓降VEM測試即指IGBT模塊中與IGBT芯片反并的續流二管的正向壓降。該值與IGBT模塊的關斷特性緊密相關，若VEM小，則IGBT關斷速度快，關斷損耗會減小，但守斷時IGBT上的過沖電壓尖峰較高；反之，則會造成關斷損耗其測試原理如圖2b所示

（5）C-E漏電流ICES測試進行該項測試時，G-E應短路，在C-E上加IGBT的額定電壓Ve set.測試原理圖見圖3a。

（6）G-E阻斷電壓VCES(Bias)測試進行該項測試時，柵和發射應短路。在的集電電流值ICset下，集-射上的小電壓即為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. 動態參數測試

（1）擎住電流LUT測試IGBT的縱向結構為pnpn4層結構，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。通常測試系統的電流保護值Iprot設定為額定電流的3.5~4倍。

（2）能耗Eloss測試對于電路設計者來說，開關過程中元件內部的能量損耗非常重要，藉此可以計算出開關損耗的平均值。進行此項測試時，IGBT的負載為負載。總的開關損耗值由兩部分組成：①開通損耗Eon,其中包括與IGBT芯片反并續流二管的反向恢復損耗；②關斷損耗Eoff,包括電流拖尾部分的損耗。IGBT開關損耗波形如圖5所示。

（3）反偏安全工作區（RBSOA）測試該項測試主要用于考核IGBT模塊關斷時工作在大電流和電壓下的工作能力。此時，IGBT的負載為負載，其測試原理圖和參考波形如圖6a所示。