第三代功率半導(dǎo)體，如碳化硅（SiC）和氮化鎵（GaN）器件，因其出色的高溫、高壓、高功率和高頻率特性，在現(xiàn)代電力電子領(lǐng)域中備受關(guān)注。動(dòng)態(tài)熱循環(huán)測(cè)試是評(píng)估這些器件在快速溫度變化下的性能和可靠性的重要手段。以下是進(jìn)行第三代功率半導(dǎo)體動(dòng)態(tài)熱循環(huán)測(cè)試的一般步驟和注意事項(xiàng)：

1. **測(cè)試目的**：動(dòng)態(tài)熱循環(huán)測(cè)試用于模擬器件在實(shí)際應(yīng)用中遇到的快速溫度變化，評(píng)估其熱穩(wěn)定性和熱循環(huán)下的可靠性。

2. **測(cè)試設(shè)備**：需要使用專業(yè)的測(cè)試設(shè)備，如氣候模擬試驗(yàn)箱、溫度循環(huán)試驗(yàn)箱等，以實(shí)現(xiàn)對(duì)器件進(jìn)行快速加熱和冷卻。

3. **測(cè)試條件**：測(cè)試條件應(yīng)根據(jù)器件的應(yīng)用場(chǎng)景和工作要求設(shè)定，包括最高和最低溫度、溫度變化速率、循環(huán)次數(shù)等。

4. **測(cè)試流程**：

   - 將器件放置于測(cè)試設(shè)備中，并進(jìn)行初始的溫度穩(wěn)定。

   - 按照設(shè)定的測(cè)試程序，對(duì)器件進(jìn)行快速升溫和降溫，模擬實(shí)際工作條件下的熱循環(huán)。

   - 在每個(gè)溫度點(diǎn)，保持一定的時(shí)間以確保器件達(dá)到熱平衡。

5. **數(shù)據(jù)采集**：使用熱電偶或紅外測(cè)溫儀等設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)器件的溫度變化，記錄溫度曲線。

6. **失效判據(jù)**：設(shè)定明確的失效判據(jù)，如器件性能參數(shù)的變化、熱阻的變化、外觀損壞等。

7. **安全措施**：在測(cè)試過程中，確保采取適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)措施，防止器件因溫度突變而損壞。

8. **數(shù)據(jù)分析**：對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)分析，以識(shí)別器件的潛在失效模式和改進(jìn)方向。

9. **標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范**：測(cè)試應(yīng)遵循相關(guān)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)規(guī)范，如IEC、JEDEC、AEC-Q等。

10. **測(cè)試結(jié)果應(yīng)用**：測(cè)試結(jié)果可用于器件的設(shè)計(jì)優(yōu)化、工藝改進(jìn)、質(zhì)量控制和故障分析。

11. **技術(shù)難點(diǎn)**：對(duì)于第三代半導(dǎo)體，由于其高頻、高共模、高壓等特性，傳統(tǒng)的測(cè)試工具可能已不適用，需要開發(fā)新的測(cè)試技術(shù)和方法。

12. **專業(yè)實(shí)驗(yàn)室**：為了解決第三代半導(dǎo)體功率器件的測(cè)試難題，可以利用專業(yè)實(shí)驗(yàn)室提供的測(cè)試服務(wù)，如泰克科技先進(jìn)半導(dǎo)體開放實(shí)驗(yàn)室，該實(shí)驗(yàn)室提供從傳統(tǒng)硅基器件到三代半功率器件的全方位特性測(cè)試和表征。

13. **測(cè)試方案**：在制定第三代半導(dǎo)體器件功率循環(huán)測(cè)試方案時(shí)，需要考慮包括測(cè)試條件、測(cè)試設(shè)備、數(shù)據(jù)采集和分析、安全措施等關(guān)鍵因素。

通過這些步驟，可以全面評(píng)估第三代功率半導(dǎo)體器件在動(dòng)態(tài)熱循環(huán)條件下的性能和可靠性，為器件的設(shè)計(jì)和應(yīng)用提供重要依據(jù)。

金凱博第三代功率半導(dǎo)體器件動(dòng)態(tài)可靠性測(cè)試系統(tǒng)具有80個(gè)測(cè)試通道、每個(gè)通道獨(dú)立控制；實(shí)時(shí)保存測(cè)試結(jié)果，生成測(cè)試報(bào)告；具有防燙、過流、過壓保護(hù)；支持?jǐn)U展外接標(biāo)準(zhǔn)儀表等眾多優(yōu)勢(shì)性能。并具有高溫高壓高頻高精度脈沖源：dv/dt>50v/ns、頻率50KHz；高精度測(cè)試：電流分辨率10pA，電壓分辨率100nV；多參數(shù)測(cè)量：Vsd電壓、Vgsth電壓、Rds電阻、lgss漏電流、ldss漏電流、溫度，功能完備并有可擴(kuò)展性。

系統(tǒng)老化測(cè)試功能

一、DRB動(dòng)態(tài)反偏

1.試驗(yàn)時(shí)長(zhǎng)time: ≥1000h

2.試驗(yàn)溫度temp: 25℃

3.漏源電壓VDS: ≥0.8Vdsmax

dVDS/dt 取 50V/ns，f≥25kHz; 

4.柵源電壓VGS：0V or VGSmin

二、DGB動(dòng)態(tài)柵極反偏

1.試驗(yàn)時(shí)長(zhǎng)time：為10^11次循環(huán)

2.試驗(yàn)溫度temp：25℃

3.漏源電壓VDS：0V

4.柵極電壓VGS：VGS=VGSmax至VGS min，dVGS/dt 取 1V/ns，f≥50kHz

三、HTRB高溫反偏

1.試驗(yàn)時(shí)長(zhǎng)time：≥1000h

2.試驗(yàn)溫度temp：最高結(jié)溫

3.漏源電壓VDS：≥0.8Vdsmax

4.柵源電壓VGS：0V or VGSmin

四、HTGB高溫柵極反偏

1.試驗(yàn)時(shí)長(zhǎng)：≥1000h

2.試驗(yàn)溫度：最高結(jié)溫

3.VDS漏源電壓：0V

4.柵極電壓：VGS=VGSmax(正柵極電壓測(cè)量50%DUT)

VGS=VGSmin(負(fù)柵極電壓測(cè)量50%DUT)