IGBT功率器件测试服务

西安长禾半导体技术有限公司功率器件测试实验室(简称长禾实验室)位于西安市高新技术经济开发区，是一家从事功率半导体器件测试服务的高新技术企业，是CNAS 认可实验室，属于大功率器件测试服务中心。

长禾实验室拥有的系统设备的技术团队和完善的服务体系。实验室现有的测试仪器设备100余台套测试人员20余名。我们紧跟国际国内标准，以客户需求为导向，不断创新服务项目和检测技术，借助便利的服务网络，为合作伙伴提供的技术服务。

长禾实验室专注于功率半导体器件的动、静态参数检测、可靠性检测、失效分析、温循试验、热阻测试等领域的技术服务。业务范围主要涉及国内轨道交通、风力发电、科研单位院所、工业控制船舶、航空航天、新能源汽车等行业。也是第三代半导体（宽禁带半导体）应用解决方案服务商。

1. 静态参数测试

（1）栅-射大漏电流IGES测试 ，该项测试在额定的G-E电压下进行。测试时将G-E短路。其测试原理如图1a所示。通常情况下，Vdrive=±20V。此时IGES(+)＜100nA，而IGES(-)＞-100nA.

（2）栅阈值电压VCE(th)测试在该项测试中，须将G-E短路，测试原理如图1b所示。从集电注入一恒定的电流，此时因IGBT处于关断状态，故不会有电流从C-E结间流过。G-E间固有的电容开始充电，当G-E结上电压达到VGE(th)时，IGBT开始导通。此时，将有电流从C-E结流过，通过监控该电流就能达到测试VGE(th)的目的。VGE(th)呈负温度系数特性，经过测试，其温度系数为：-11mV/℃。例如，在25℃时，VGE(th)=3V,到150℃时，VGE(th)只有1.63V。

（3）C-E通态压降VCE(on)测试即指在额定集电电流Ie和额定G-E电VGE下的G-E通态压降。该参数是IGBT营业中的重要参数，其大小直接决定通态损耗的大小。测试原理图见图2a。

（4）续流二管的正向压降VEM测试即指IGBT模块中与IGBT芯片反并的续流二管的正向压降。该值与IGBT模块的关断特性紧密相关，若VEM小，则IGBT关断速度快，关断损耗会减小，但守断时IGBT上的过冲电压尖峰较高；反之，则会造成关断损耗其测试原理如图2b所示

（5）C-E漏电流ICES测试进行该项测试时，G-E应短路，在C-E上加IGBT的额定电压Ve set.测试原理图见图3a。

（6）G-E阻断电压VCES(Bias)测试进行该项测试时，栅和发射应短路。在的集电电流值ICset下，集-射上的小电压即为VCES(Bias)。通常情况下，Ie set=1mA.测试电路见图3b。
IGBT的阻断电压随结温的上升而上升。对于额定电压为600V的IGBT，其VCES(Bias)通常为25℃时的阻断电压，因为它随温度下降而降低，所以在-40℃时，额定电压600V的IGBT模块，其VCES(Bias)≈550V。

2. 动态参数测试

（1）擎住电流LUT测试IGBT的纵向结构为pnpn4层结构，如果条件合适，踏能像晶闸管一样擎住，此时IGBT的负载为阻性负载。通常情况下，集电电压VCC为额定电压60%擎住电流为额定电流的两倍。LUT测试的时序如图4所示。通常测试系统的电流保护值Iprot设定为额定电流的3.5~4倍。

（2）能耗Eloss测试对于电路设计者来说，开关过程中元件内部的能量损耗非常重要，藉此可以计算出开关损耗的平均值。进行此项测试时，IGBT的负载为负载。总的开关损耗值由两部分组成：①开通损耗Eon,其中包括与IGBT芯片反并续流二管的反向恢复损耗；②关断损耗Eoff,包括电流拖尾部分的损耗。IGBT开关损耗波形如图5所示。

（3）反偏安全工作区（RBSOA）测试该项测试主要用于考核IGBT模块关断时工作在大电流和电压下的工作能力。此时，IGBT的负载为负载，其测试原理图和参考波形如图6a所示。