Power Tester產(chǎn)品概述

Power Tester 功率循環(huán)實(shí)驗(yàn)測(cè)試設(shè)備是在T3Ster瞬態(tài)熱測(cè)試系統(tǒng)上發(fā)展而來(lái)的，T3Ster系統(tǒng)是一個(gè)智能化的瞬態(tài)熱測(cè)試系統(tǒng)，它由硬件和軟件組成，專(zhuān)業(yè)的測(cè)呈半導(dǎo)體器件的熱學(xué)屬性;T35ter 系統(tǒng)是一個(gè)計(jì)算機(jī)控制的設(shè)備，它與PC一起使用，可以對(duì)瞬態(tài)熱測(cè)試進(jìn)行控制，并通過(guò)T3Ster-Master 軟件對(duì)瞬態(tài)熱測(cè)試的結(jié)果進(jìn)行評(píng)估和分析。設(shè)備能夠?qū)Ρ粶y(cè)的半導(dǎo)體器件施加預(yù)先設(shè)置的加熱功率，并記錄半導(dǎo)體器件在這個(gè)加熱功率下的復(fù)雜的熱學(xué)反應(yīng)。通過(guò)T3Ster-Master 軟件用有對(duì)測(cè)試后的原始數(shù)據(jù)，也就是溫度隨時(shí)間的瞬態(tài)變化曲線(xiàn)，進(jìn)行分析和處理的能力，從而將熱流路徑上各層材料的熱阻和熱容的特性，包括半導(dǎo)體器件封裝內(nèi)部的Die Chip、Die Attach、Lead Frame、Insuator、底金屬散熱器和封裝外部的導(dǎo)熱硅脂和熱沉的熱阻和熱容的特性，通過(guò)結(jié)構(gòu)函數(shù)非常詳細(xì)的呈現(xiàn)出來(lái)。Power Tester帶兩套軟件,一套是Power Tester后處理軟件,一套是T3Ster Master軟件。Power Tester設(shè)備分析和處理的結(jié)果可以進(jìn)一步與半導(dǎo)體器件的仿真結(jié)果相比較，對(duì)仿真模型進(jìn)行修正，從而提高設(shè)計(jì)能力。

Power Tester同時(shí)集成了自動(dòng)功率循環(huán)、熱測(cè)試以及結(jié)構(gòu)函數(shù)分析功能，客戶(hù)只需要一個(gè)平臺(tái)就能夠在線(xiàn)器件進(jìn)行熱測(cè)試及可靠性研究(一機(jī)兩用:一種設(shè)備兩種用途，提高設(shè)備性?xún)r(jià)比)。

Power Tester在功率循環(huán)過(guò)程中實(shí)時(shí)監(jiān)控電流(包括棚極電流)、電壓以及結(jié)溫等參數(shù)，并定期執(zhí)行熱瞬態(tài)測(cè)試，利用結(jié)構(gòu)函數(shù)分析循環(huán)過(guò)程中封裝結(jié)構(gòu)的改變和缺陷等。

PowerTester可以用于幫助客戶(hù)加強(qiáng)以及加速封裝結(jié)構(gòu)研發(fā)、可靠性測(cè)試以及可靠性篩選等工作。

Power Tester可以幫助用戶(hù)設(shè)計(jì)更加可靠的電子封裝產(chǎn)品。Power Tester提供的特性化測(cè)試數(shù)據(jù)，可以直接導(dǎo)出給熱仿真軟件FloTHERM/FloEFD(通過(guò)calibration接口)，利用實(shí)測(cè)結(jié)果來(lái)實(shí)現(xiàn)模型自動(dòng)校準(zhǔn)功能，幫助用戶(hù)得到精確的，符合實(shí)際的仿真模型。

Power Tester可以幫助用戶(hù)獲得功率電子器件在真實(shí)應(yīng)用條件下的使用壽命。

Power Tester功率循環(huán)測(cè)試設(shè)備既可以對(duì)包括IGBT 器件在內(nèi)的電力電子器件進(jìn)行功率循環(huán)測(cè)試即對(duì)被測(cè)電力電子器件施加應(yīng)力測(cè)試，還可以通過(guò)瞬態(tài)熱測(cè)試對(duì)包括GBT器件在內(nèi)的電力電子器件進(jìn)行熱特性測(cè)量。特別是在功率循環(huán)測(cè)試中通過(guò)周期性進(jìn)行的瞬態(tài)熱測(cè)試得到的結(jié)構(gòu)函數(shù)，和因?yàn)镻ower Tester 功率循環(huán)測(cè)試設(shè)備監(jiān)控指標(biāo)值超標(biāo)而觸發(fā)的瞬態(tài)熱測(cè)試得到的結(jié)構(gòu)函數(shù)，可以清晰的顯示出隨著功率循環(huán)測(cè)試的進(jìn)行，包括IGBT品件在內(nèi)的電力電子器件內(nèi)部的降級(jí)過(guò)程(如下圖所示);利用結(jié)構(gòu)函數(shù)分析循環(huán)過(guò)程中封裝結(jié)構(gòu)的改變和缺陷等，可以實(shí)時(shí)、在線(xiàn)式的對(duì)器件失效原因進(jìn)行確認(rèn)，而并不需要將被測(cè)器件轉(zhuǎn)移到實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行失效分析，保證測(cè)試結(jié)果的精度及準(zhǔn)確性;這樣可以大大減少可靠性測(cè)試時(shí)間，甚至縮短總的測(cè)試時(shí)間為原來(lái)測(cè)試時(shí)間的1/10。

結(jié)構(gòu)函數(shù)可以清晰的顯示出隨著功率循環(huán)測(cè)試的進(jìn)行，包括IGBT器件在內(nèi)的電力電子器件內(nèi)部的降級(jí)過(guò)程

圖片中顯示出了Dieattach部分的熱阻在20000次功率循環(huán)后，顯著降級(jí)、變化過(guò)程

Power Tester 功率循環(huán)測(cè)試設(shè)備還可以測(cè)試功率晶體管，功率二極管，SiC和GaN材料的MOSFET、IGBT等功率電力電子器件。測(cè)試出來(lái)的結(jié)構(gòu)函數(shù)，路徑的每個(gè)部分代表熱量遇到的物理結(jié)構(gòu);物理結(jié)構(gòu)與RC路徑的各部分之間存在相關(guān)性。

Powertester 1800A IGBT功率及熱阻測(cè)試系統(tǒng)概述

Power Tester 1800A功率循環(huán)測(cè)試設(shè)備是一種獨(dú)特的設(shè)備，它是一個(gè)工業(yè)化的解決方案，與傳統(tǒng)的、單一功能的功率循環(huán)測(cè)試設(shè)備相比有很大的不同并具有極大的優(yōu)勢(shì)。

Power Tester 180OA功率循環(huán)測(cè)試設(shè)備既可以對(duì)包括IGBT 器件在內(nèi)的電力電子器件進(jìn)行功率循環(huán)測(cè)試即對(duì)被測(cè)電力電子器件施加應(yīng)力測(cè)試，還可以通過(guò)瞬態(tài)熱測(cè)試對(duì)包括IGBT 器件在內(nèi)的電力電子器件進(jìn)行熱特性測(cè)量。特別是在功率循環(huán)測(cè)試中通過(guò)周期性進(jìn)行的瞬態(tài)熱測(cè)試得到的結(jié)構(gòu)函數(shù)，和因?yàn)镻ower Tester 1800A功率循環(huán)測(cè)試設(shè)備監(jiān)控指標(biāo)值超標(biāo)而觸發(fā)的瞬態(tài)熱測(cè)試得到的結(jié)構(gòu)函數(shù)，可以清晰的顯示出隨著功率循環(huán)測(cè)試的進(jìn)行，包括IGBT 器件在內(nèi)的電力電子器件內(nèi)部的降級(jí)過(guò)程。此外,Power Tester1800A功率循環(huán)測(cè)試設(shè)備還可以測(cè)試功率晶體管，功率二極管，MOSFET和其他功率電力電子器件。

Power Tester 1800A功率循環(huán)測(cè)試設(shè)備電源部分的設(shè)計(jì)采用了3通道的架構(gòu)，可以同時(shí)開(kāi)行輸出 3路加熱電流。當(dāng)測(cè)試設(shè)備工作在3通道架構(gòu)下時(shí)，可以同時(shí)輸出3路600A的加熱電流，等效于3個(gè)獨(dú)立的 600A的電流源。在滿(mǎn)足 VCE 器件導(dǎo)通電壓總和12V的情況下，可以對(duì)最多為3X4=12個(gè)的IGBT

器件同時(shí)進(jìn)行功率循環(huán)測(cè)試或者進(jìn)行瞬態(tài)熱測(cè)試，擴(kuò)展了測(cè)試設(shè)備的能力、利用率和生產(chǎn)效率。

Power Tester 1800A功率循環(huán)測(cè)試設(shè)備具有可靠、方便、準(zhǔn)確的對(duì)包括IGBT 器件在內(nèi)的被測(cè)電力電子器件進(jìn)行溫度敏感參數(shù)的測(cè)量和校準(zhǔn)的能力。

Powertester 1800A IGBT功率及熱阻測(cè)試系統(tǒng)擁有7個(gè)溫度測(cè)量點(diǎn)，分別位于:

1、左、右冷板的出水口，測(cè)量出水口的溫度，使用PT100溫度傳感器，0.1C分辨率，精度+1%+0.5C;2、左、右冷板上，測(cè)量被測(cè)半導(dǎo)體器件的溫，使用PT100溫度傳感器，0.1C分辨率，精度+1%+0.5C;另外還有3個(gè)溫度傳感器的輸入端，用來(lái)測(cè)量IGBT 器件封裝的溫度，可以使用嵌入式的 NTC或者熱電偶;精度由溫度傳感器決定;可以在功率循環(huán)測(cè)試中和瞬態(tài)熱測(cè)試中測(cè)量使用;

冷板尺寸是400mmX300mm

1)左板

用于K-系數(shù)測(cè)試

需要外部的溫控循環(huán)設(shè)備(推薦Julabo)

2)右板

用于功率循環(huán)

需要外部的冷水機(jī)或者循環(huán)水

電氣閥(自動(dòng)控制流量開(kāi)/關(guān))

可配置冷卻液流量(手動(dòng))

3)樣品固定夾具

每塊冷板上配備有可移動(dòng)的導(dǎo)軌，導(dǎo)軌上有壓緊桿。

可以將器件固定在冷板上任意位置.

4)液體泄漏保護(hù)

內(nèi)嵌液體探測(cè)器，配備泄漏排水管

5)通過(guò)T型閥門(mén)，用戶(hù)可以使用自己的液冷板，用戶(hù)可以自行定制化，或者找我司定制化

6)PWT600A和PWT2400A不包含液冷板，用戶(hù)可以使用自己的液冷板;用戶(hù)可以自行定制化，或者找我司定制化

Power Tester 1800A功率循環(huán)測(cè)試設(shè)備由于采用了3個(gè)電流通道的架構(gòu)，因此設(shè)備可以在高達(dá) 1800A 加熱電流的情況下對(duì)單一的 IGBT器件進(jìn)行測(cè)試;還可以在3個(gè)電流通道，每個(gè)電流通道60OA，在滿(mǎn)足 VCE器件導(dǎo)通電壓總和12V的情況下，可以對(duì)最多為3X4-12個(gè)的IGBT器件同時(shí)進(jìn)行功率循環(huán)測(cè)試或者進(jìn)行瞬態(tài)熱測(cè)試。當(dāng)3X4=12個(gè)獨(dú)立的IGBT器件同時(shí)進(jìn)行測(cè)試時(shí)，軟件中每個(gè)電流通道關(guān)于時(shí)間的參數(shù)必須設(shè)置成一致，此時(shí)設(shè)備運(yùn)行在同步的工作模式下。

PowerTester1800A功率循環(huán)測(cè)試設(shè)備數(shù)據(jù)測(cè)試及采集的能力如下:

1、 具有3個(gè)測(cè)試通道用來(lái)采集功率循環(huán)測(cè)試和瞬態(tài)熱測(cè)試的原始數(shù)據(jù);

2、 每個(gè)測(cè)試通道具有12V的電壓輸入范圍;

3、 每個(gè)測(cè)試通道具有16V的電壓分辨率，對(duì)應(yīng)結(jié)溫測(cè)試精度為0.01C;

4、 每個(gè)測(cè)試通道電壓信號(hào)的采樣分辨率為1s;

5、高精度和連續(xù)的采樣確保作為循環(huán)次數(shù)和/或者測(cè)試時(shí)間的函數(shù)的IGBT 器件的導(dǎo)通電壓VCE和門(mén)電流IGATE進(jìn)行實(shí)時(shí)在線(xiàn)監(jiān)控;

圖:正在進(jìn)行功率循環(huán)測(cè)試的IGBT器件

Power Tester 1800A功率循環(huán)測(cè)試設(shè)備的長(zhǎng)、寬、高在不包括信號(hào)燈塔的情況下分別為:1630mm、98omm 和 140omm，設(shè)備可以放置在可靠性實(shí)驗(yàn)室條件下或者電力電子器件的生產(chǎn)環(huán)境中使用，方便、可靠。

Power Tester 1800A功率循環(huán)測(cè)試設(shè)備在包括IGBT器件在內(nèi)的被測(cè)電力電子器件進(jìn)行測(cè)試時(shí)，工作區(qū)域是封閉的，并被絕熱的聚碳酸酯的防護(hù)罩所覆蓋，以確保長(zhǎng)時(shí)間的測(cè)試能夠不間斷的運(yùn)行，并且安全、可靠。如下為安全設(shè)計(jì):

1)一體化實(shí)驗(yàn)箱設(shè)計(jì)

2)透明的Lexan保護(hù)罩方便目測(cè)，防止測(cè)試期間受外界干擾

3)自動(dòng)探測(cè)保護(hù)罩是否打開(kāi)大電流僅在保護(hù)罩關(guān)閉的情況下才允許開(kāi)起防止被高溫金屬燙

4)煙霧探測(cè)器系統(tǒng)將會(huì)緊急停止一旦探測(cè)到煙霧

5)液體泄漏探測(cè)器系統(tǒng)將會(huì)緊急停止一旦探測(cè)到液體泄漏

6)系統(tǒng)狀態(tài)燈塔

7)緊急停止按鈕

Power Tester 1800A功率循環(huán)測(cè)試設(shè)備具有一個(gè)安裝在靈活的、符合人體工程學(xué)機(jī)械臂上15時(shí)觸摸屏的工業(yè)一體機(jī)，操作方便可靠，可長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行正常.

計(jì)算機(jī)配置

1)內(nèi)嵌控制PC高可靠性工控機(jī)&自帶操作系統(tǒng)保證長(zhǎng)時(shí)間工作的穩(wěn)定性

2)觸摸屏操作不需要鼠標(biāo)或鍵盤(pán)

3)為PC專(zhuān)門(mén)提供UPS,保證緊急斷電或其他情況下的數(shù)據(jù)安全

圖:PowerTester1800A功率循環(huán)測(cè)試設(shè)備前視圖

Power Tester 1800A功率循環(huán)測(cè)試設(shè)備在封閉的測(cè)試區(qū)域中包括兩塊冷板，尺寸是400mmX300mm。

1、冷板上通過(guò)專(zhuān)用的夾具可以放置所有類(lèi)型的電力電子器件，包括IGBT器件;

2、其中一塊冷板配合外接的液冷循環(huán)器可以用來(lái)對(duì)IGBT體件進(jìn)行溫度敏感參數(shù)的測(cè)量和校準(zhǔn)，液冷循環(huán)語(yǔ)可以作為恒溫控制設(shè)備使用;

3、 另一塊冷板可以連接廠(chǎng)務(wù)水對(duì)IGBT器件進(jìn)行瞬態(tài)熱測(cè)試和進(jìn)行功率循環(huán)測(cè)試;

4、1GBT 體件可以快速方便的使用專(zhuān)用夾具安裝在冷板上，GBT 器件尺寸和放置在冷板上的位置可以通過(guò)專(zhuān)用夾具，很靈活的進(jìn)行配置。

圖:放置在板上的IGBT器件

Power Tester 1800A功率循環(huán)測(cè)試設(shè)備配合外接的液冷循環(huán)器和外接的廠(chǎng)務(wù)水使用的時(shí)候，液冷循環(huán)器和廠(chǎng)務(wù)水可以在外部進(jìn)行連接，連接器接頭位于設(shè)備的背面。

圖:PowerTester1800A功率循環(huán)測(cè)試設(shè)備后視圖

Power Tester 1800A功率循環(huán)測(cè)試設(shè)備具有很高的安全性能。設(shè)備具有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)4色信號(hào)燈塔，用來(lái)指示設(shè)備操作的狀態(tài)。在封閉的測(cè)量區(qū)域裝有安全傳感器功能，一旦觸發(fā)，Power Tester 1800A功率循環(huán)測(cè)試設(shè)備可以立即關(guān)掉加熱電流的輸出，保證操作人員和設(shè)備的安全，這些安全傳感器功能包括:

1、 煙霧報(bào)警功能;

2、過(guò)溫報(bào)警功能;

3、安裝有冷板漏液傳感器，具有冷板漏液報(bào)警功能;

4、當(dāng)使用廠(chǎng)務(wù)水的時(shí)候，測(cè)量用的冷板上安裝有水流量傳感器，實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前的廠(chǎng)務(wù)水流量;

5、當(dāng)出現(xiàn)意外情況時(shí)，可以使用手動(dòng)急停按鈕，切斷設(shè)備電源，保證安全;

6、加熱電流只有在聚碳酸酯的防護(hù)罩被閉合和操作人員不會(huì)觸碰測(cè)量區(qū)域的時(shí)候才能輸出，可以保證操作人員和設(shè)備的安全;

圖:位于設(shè)備內(nèi)部的安全功能控制盒

POwer Tester1800A功率循環(huán)測(cè)試設(shè)備對(duì)設(shè)備的控制是通過(guò)一個(gè)運(yùn)行在設(shè)備內(nèi)部工業(yè)電腦上的專(zhuān)用設(shè)備控制軟件和評(píng)估分析軟件完成的。軟件具有以下的優(yōu)點(diǎn):

1、 用戶(hù)界面是用戶(hù)友好的界面，并通過(guò)觸摸屏進(jìn)行操作;

2、用戶(hù)可在操作員模式和工程師模式下進(jìn)行選擇和操作，軟件的設(shè)計(jì)目標(biāo)是使用者不需要具有或者只具有有限的工科知識(shí)背景;

3、 較早的測(cè)試結(jié)果可以被審閱并通過(guò)USB存儲(chǔ)器和局域網(wǎng)進(jìn)行下載;

Power Tester 1800A功率循環(huán)測(cè)試設(shè)備的軟件除了具有以上通用軟件所應(yīng)具有的優(yōu)點(diǎn)外，軟件在功率循環(huán)測(cè)試中和瞬態(tài)熱測(cè)試中還實(shí)現(xiàn)了以下的優(yōu)勢(shì):

1、 自動(dòng)檢測(cè)包括IGBT器件在內(nèi)的被測(cè)電力電子器件的結(jié)溫是否穩(wěn)定;

2、自動(dòng)進(jìn)行電壓測(cè)量范圍的選擇和補(bǔ)償;

3、 自動(dòng)識(shí)別DieAttach層熱阻的增加

以上功能的實(shí)現(xiàn)，可以幫助設(shè)備擇作人員方便、快速、準(zhǔn)確的對(duì)IGBT 器件進(jìn)行功率循環(huán)測(cè)試和瞬態(tài)熱測(cè)試的設(shè)置，更使得功率循環(huán)測(cè)試和瞬態(tài)熱測(cè)試的設(shè)置準(zhǔn)確、可靠，為IGBT器件得到真實(shí)、有效的測(cè)試結(jié)果，打下了良好的基礎(chǔ)。

圖:軟件主界面和器件進(jìn)行設(shè)置的界面

Power Tester 1800A功率循環(huán)測(cè)試設(shè)備是一種獨(dú)特的設(shè)備，具有兩種測(cè)試模式，既可以作為Power Cycling功率循環(huán)測(cè)試設(shè)備使用，還可以作為瞬態(tài)熱測(cè)試設(shè)備使用。這就決定了PowerTester1800A功率循環(huán)測(cè)試設(shè)備具有很高的性?xún)r(jià)比，和廣泛的工業(yè)化應(yīng)用。

PowerTester1800A功率循環(huán)測(cè)試設(shè)備的測(cè)試模式如下:

瞬態(tài)熱測(cè)試測(cè)量模式:

1、對(duì)于包括IGBT器件在內(nèi)的被測(cè)電力電子器件的結(jié)溫和熱阻等熱學(xué)特性，可以按照J(rèn)EDECJESD51-1規(guī)定的靜態(tài)測(cè)試法進(jìn)行瞬態(tài)熱測(cè)試;

2、 基于瞬態(tài)熱測(cè)試的結(jié)果，可以生成結(jié)構(gòu)函數(shù);

3、實(shí)現(xiàn)基于JEDECJESD51-14規(guī)定的雙界面瞬態(tài)熱測(cè)試方法，對(duì)包括IGBT器件在內(nèi)的被測(cè)電力電子器件實(shí)現(xiàn)結(jié)熱阻的測(cè)量;功率循環(huán)測(cè)試和瞬態(tài)熱測(cè)試聯(lián)合測(cè)量模式:

1、對(duì)于包括IGBT 器件在內(nèi)的被測(cè)電力電子器件通過(guò)功率循環(huán)測(cè)試施加應(yīng)力測(cè)試，并且執(zhí)行周期性的瞬態(tài)熱測(cè)試，用來(lái)監(jiān)控可能發(fā)生的Die-atach的降級(jí)和其它可能發(fā)生的結(jié)構(gòu)性的失效;

2、監(jiān)控作為循環(huán)次數(shù)和/或者測(cè)試時(shí)間的函數(shù)的器件導(dǎo)通電壓、門(mén)電流和被選擇的溫度傳感器輸出的變化;

3、瞬態(tài)熱測(cè)試的頻率可以由用戶(hù)進(jìn)行設(shè)定，并且如果設(shè)備檢測(cè)到門(mén)電流或者器件導(dǎo)通電壓增加，將會(huì)自動(dòng)提高在功率循環(huán)實(shí)驗(yàn)中的瞬態(tài)熱測(cè)試的頻率;

圖:功率循環(huán)測(cè)試中單循環(huán)后器件導(dǎo)通電壓的變化和多循環(huán)后器件導(dǎo)通電壓的變化

PWT設(shè)備測(cè)試詳述

一、熱瞬態(tài)測(cè)試:

用于測(cè)試待測(cè)器件的結(jié)溫，熱阻，并進(jìn)行結(jié)構(gòu)函數(shù)分析遵循JEDECJESD51-1靜態(tài)測(cè)試法

遵循IEC60747的測(cè)試方法

利用結(jié)構(gòu)函數(shù)分析散熱路徑的熱傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)

支持利用JEDECJESD51-14標(biāo)準(zhǔn)定義的瞬態(tài)熱界面法測(cè)試結(jié)殼熱阻RthJC

1)K系數(shù)(K-Factor)測(cè)試

2)熱阻測(cè)試

1、使用測(cè)試小電流取得被測(cè)半導(dǎo)體器件溫度系數(shù)(mV/C，得到正向電壓隨溫度變化的關(guān)系)

2、使用大電流進(jìn)行加熱

3、當(dāng)達(dá)到熱平衡狀態(tài)時(shí)，切換成小電流測(cè)量(切換時(shí)間小于1us)

4、當(dāng)切換到測(cè)試電流后,被測(cè)半導(dǎo)體器件的正向電壓被測(cè)量并記錄下來(lái)，直到和環(huán)境溫度達(dá)到新的熱平衡狀態(tài)。被記錄下來(lái)的正向電壓數(shù)值通過(guò)被測(cè)半導(dǎo)體器件的溫度系數(shù)(mV/C)被轉(zhuǎn)換成為相應(yīng)的溫度隨時(shí)間變化的關(guān)系。

3)結(jié)構(gòu)函數(shù)分析-描述器件熱傳導(dǎo)路徑的模型

1.結(jié)構(gòu)函數(shù)上越靠近y軸的地方代表著實(shí)際熱流傳導(dǎo)路徑上接近芯片有源區(qū)的結(jié)構(gòu)，而越遠(yuǎn)離y軸的地方代表著熱流傳導(dǎo)路徑上離有源區(qū)較遠(yuǎn)的結(jié)構(gòu)。2.積分結(jié)構(gòu)函數(shù)是熱容一熱阻函數(shù)，曲線(xiàn)上平坦的區(qū)域代表器件內(nèi)部熱阻大、熱容小的結(jié)構(gòu)，陡峭的區(qū)域代表體件內(nèi)部熱阻小、熱容大的結(jié)構(gòu)3.在結(jié)構(gòu)函數(shù)的末端，其值趨向于一條垂直的漸近線(xiàn)，此時(shí)代表熱流傳導(dǎo)到了空氣層，由于空氣的體積無(wú)窮大，因此熱容也就無(wú)窮大。從原點(diǎn)到這條漸近線(xiàn)之間的x值就是結(jié)區(qū)到空氣環(huán)境的熱阻，也就是穩(wěn)態(tài)情況下的熱阻Rja。

二、全新測(cè)試模式:同時(shí)進(jìn)行功率循環(huán)和熱測(cè)試模式

利用功率循環(huán)對(duì)待測(cè)器件施加老化應(yīng)力

根據(jù)器件達(dá)到失效的循環(huán)數(shù)預(yù)估其壽命

功率循環(huán)期間定期進(jìn)行熱瞬態(tài)測(cè)試，并監(jiān)控系統(tǒng)參數(shù)(VCE和IGate)

功率循環(huán)期間，任何與老化降級(jí)相關(guān)的熱效應(yīng)都可以在不移動(dòng)待測(cè)器件的情況下通過(guò)結(jié)構(gòu)函數(shù)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)會(huì)根據(jù)用戶(hù)提前設(shè)定的條件增加熱瞬態(tài)測(cè)試的頻率

1)功率循環(huán)模式

Power Tester 1800A功率循環(huán)測(cè)試設(shè)備在功率循環(huán)測(cè)試和瞬態(tài)熱測(cè)試聯(lián)合測(cè)量模式下，可以支持多達(dá) 4種不同的功率控制模式:

1、 恒定加熱電流模式(PCse):

穩(wěn)定的Ton和Toff時(shí)間;

被測(cè)壓接式IGBT器件的降級(jí)對(duì)得到的結(jié)溫變化幅度有直接的影響;

嚴(yán)格的進(jìn)行功率循環(huán)的方式;

2、 恒定結(jié)溫差模式:

穩(wěn)定的Ton和Toff時(shí)間，自動(dòng)計(jì)算并調(diào)節(jié)加熱電流，確保結(jié)溫差恒定:

3、 恒定功率模式:Pv

穩(wěn)定的Ton和Toff時(shí)間，自動(dòng)計(jì)算并調(diào)節(jié)加熱電流，確保功率恒定;

4、 恒定殼溫差模式TC:循環(huán)中改變冷板的熱傳導(dǎo)系數(shù)(PCmin)

• 在功率循環(huán)測(cè)試中隨著Ton和Toff的時(shí)間，同步改變冷板內(nèi)冷卻液的流量;

• 對(duì)被測(cè)壓接式IGBT器件的殼溫創(chuàng)造出恒定的溫度變化;使得基板的焊接層發(fā)生失效

• 穩(wěn)定的Ton和Toff時(shí)間，自動(dòng)計(jì)算并調(diào)節(jié)加熱電流，確保殼溫差恒定;

• 適用于長(zhǎng)時(shí)間周期的功率循環(huán)測(cè)試;

圖:為確?！鱐j保持穩(wěn)定，驅(qū)動(dòng)電流變化的過(guò)程

2)、功率循環(huán)功能

功率循環(huán)期間，記錄的數(shù)據(jù)包括:電學(xué)參數(shù):UCE，柵極電流I(g,off)，P等熱學(xué)參數(shù):TJ，Tjmax，Tjmin,，TJ/P，Rth以及結(jié)構(gòu)函數(shù)等

電學(xué)參數(shù)記錄

熱學(xué)參數(shù)記錄

功率循環(huán)信息記錄

三、測(cè)試流程詳述:

1、創(chuàng)建器件并定義器件參數(shù)

(1)定義器件種類(lèi)并選擇測(cè)試方法。系統(tǒng)會(huì)根據(jù)用戶(hù)的選擇自動(dòng)切換不同的接線(xiàn)方式

創(chuàng)建器件

(2)設(shè)置k系數(shù)測(cè)試參數(shù)

用戶(hù)可設(shè)置測(cè)試電流，柵壓，溫度范圍以及溫度穩(wěn)定判據(jù)

器件定標(biāo)參數(shù)設(shè)置

2、熱阻測(cè)試

設(shè)置熱測(cè)試的參數(shù)，用戶(hù)可自定義測(cè)試時(shí)間，也可以使用自動(dòng)熱穩(wěn)態(tài)判定

3、功率循環(huán)測(cè)試

(1) 設(shè)置功率參數(shù),包括熱測(cè)試加熱電流，功率循環(huán)電流等

功率參數(shù)設(shè)置

2)設(shè)置測(cè)試參數(shù)

設(shè)置熱測(cè)試間隔時(shí)間，柵極電流測(cè)試間隔時(shí)間等。

測(cè)試參數(shù)設(shè)置

用戶(hù)可提前預(yù)設(shè)電壓，結(jié)溫，電流等參數(shù)，當(dāng)該指標(biāo)達(dá)到一定條件后，可以自動(dòng)更改熱測(cè)試間隔。

自動(dòng)測(cè)試間隔設(shè)置

(3)設(shè)置功率循環(huán)參數(shù)

選擇功率循環(huán)模式，設(shè)置on和off的時(shí)間以及功率循環(huán)數(shù)等參數(shù)

設(shè)置功率循環(huán)參數(shù)

(4) 設(shè)置失效判據(jù)

用戶(hù)可通過(guò)百分比的方式設(shè)置器件失效的判據(jù)，當(dāng)器件參數(shù)達(dá)到失效判據(jù)，功率循環(huán)將停止。

設(shè)置失效判據(jù)

(5)設(shè)置液冷板的水流量

設(shè)置水流量

功率循環(huán)施加策略:

1、 恒定加熱電流模式(PCseco):

穩(wěn)定的Ton和Toff時(shí)間;

被測(cè)壓接式IGBT器件的降級(jí)對(duì)得到的結(jié)溫變化幅度有直接的影響;

嚴(yán)格的進(jìn)行功率循環(huán)的方式;

2、 恒定結(jié)溫差模式:

穩(wěn)定的Ton和Toff時(shí)間，自動(dòng)計(jì)算并調(diào)節(jié)加熱電流，確保結(jié)溫差恒定;

3、恒定功率模式:Pv

穩(wěn)定的Ton和Tof時(shí)間，自動(dòng)計(jì)算并調(diào)節(jié)加熱電流，確保功率恒定;

4、 恒定殼溫差模式TC:循環(huán)中改變冷板的熱傳導(dǎo)系數(shù)(PCmin)在功率循環(huán)測(cè)試中隨著Ton和Toff的時(shí)間，同步改變冷板內(nèi)冷卻液的流量;對(duì)被測(cè)壓接式IGBT器件的殼溫創(chuàng)造出恒定的溫度變化;使得基板的焊接層發(fā)生失效

穩(wěn)定的Ton和Tof時(shí)間，自動(dòng)計(jì)算并調(diào)節(jié)加熱電流，確保殼溫差恒定;

適用于長(zhǎng)時(shí)間周期的功率循環(huán)測(cè)試;

技術(shù)亮點(diǎn)

1、測(cè)試?yán)砟?同一個(gè)測(cè)試平臺(tái)可以同時(shí)進(jìn)行功率循環(huán)和熱測(cè)試，任何與老化降級(jí)相關(guān)的熱效應(yīng)都可以在不移動(dòng)待測(cè)器件的情況下通過(guò)結(jié)構(gòu)函數(shù)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)與傳統(tǒng)的老練設(shè)備相比更加節(jié)省時(shí)間，能獲得完整的實(shí)效數(shù)據(jù)。

2、測(cè)試技術(shù):使用熱測(cè)試設(shè)備T3Ster的熱瞬態(tài)測(cè)試技術(shù)及結(jié)構(gòu)函數(shù)分析方法。

3、測(cè)試范圍廣:測(cè)試包括功率MOSFET，功率IGBT以及功率二極管等電力電子設(shè)備。

4、簡(jiǎn)單易用的觸摸屏界面:功率循環(huán)測(cè)試期間能夠記錄包括電流、電壓、結(jié)溫、結(jié)構(gòu)函數(shù)以及結(jié)構(gòu)改變等信息在內(nèi)的參數(shù)。

5、多種功率循環(huán)模式:測(cè)試平臺(tái)包含了恒定時(shí)間Ton和Toff，恒定電流，恒定殼溫變化ATC，恒定結(jié)溫變化AT以及恒定功率變化AP等模式。

6、實(shí)時(shí)結(jié)構(gòu)函數(shù)診斷:方便用戶(hù)快速地獲得循環(huán)過(guò)程中的缺陷，對(duì)應(yīng)的循環(huán)數(shù)以及失效原因等。

7、無(wú)需功率循環(huán)后的實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)及破壞性失效分析:無(wú)需再使用傳統(tǒng)的x射線(xiàn)、超聲波或者其他的破壞性方法來(lái)進(jìn)行失效分析。

8、測(cè)試操作簡(jiǎn)便:用戶(hù)只需根據(jù)提示將器件對(duì)應(yīng)管腳連接到設(shè)備，無(wú)需了解器件的具體接線(xiàn)方式。

PWT產(chǎn)品型號(hào)參數(shù)比較: