碳化硅器件功率循环测试解决方案

以碳化硅为代表的第三代宽禁带半导体，可在更高温度、电压及频率环境正常工作，同时消耗电力更少，持久性和可靠性更强，将为下一代更小体积、更快速度、更低成本、更高效率的电力电子产品提供飞跃的机遇。

碳化硅(SiC)电力电子器件是指采用第三代半导体材料SiC制造的一种宽禁带电力电子器件，具有耐高温、高频、高效的特性。按照器件工作形式，SiC电力电子器件主要包括功率二极管和功率开关管。

碳化硅半导体的优异性能使得基于碳化硅的电力电子器件与硅器件相比具有以下突出的优点：

具有更低的导通电阻；

具有更高的击穿电压；

更低的结-壳热阻，使得器件的温度上升更慢；

更高的极限工作温度，碳化硅的极限工作稳定可有望达到600℃以上，而硅器件的最大结温仅为150℃；

更强的抗辐射能力；

更高的稳定性，碳化硅器件的正向和反向特性随温度的变化很小；

更低的开挂损耗。

目前国内多家厂商已经实现高功率碳化硅肖特基二极管、功率晶体管、SiC Mosfet模块的量产。未来随着SiC功率器件在新能源汽车、能源、工业、通讯等领域渗透率提升，全球SiC功率器件市场规模有望持续提升。

如何来量测这些SiC器件的热特性参数以及评估模块的可靠性寿命等信息，成了这些厂商研发或实验室人员的必做的实验项目。

Siemens MicReD Power Tester功率循环测试设备可以帮助客户解决这些问题。通过业内独有的MicReD T3Ster瞬态热测试技术，能够精确量测SiC 器件的K系数、结温、瞬态热阻抗、结壳热阻值等热特性参数。

Power Tester首次同时集成了自动功率循环、热测试以及结构函数分析功能，客户只需要一个平台就能够对半导体器件进行瞬态热测试及可靠性研究（一机两用：一种设备两种用途，提高设备性价比）。

Power Tester可以用于帮助客户加速完成封装结构研发、可靠性测试以及可靠性筛选等工作。 作为大功率半导体器件瞬态测试和功率循环测试测量行业的标杆和引领者，具有其他同类设备无法比拟的重大优势。

Power Tester功率循环测试设备可以通过功率循环测试实验来帮助用户实现考察SiC功率器件的可靠性和评估器件的寿命。

Power Tester在功率循环过程中实时监控电流（包括栅极电流）、电压以及结温等参数，并定期执行热瞬态测试，利用结构函数分析循环过程中封装结构的改变和缺陷等。

虽然碳化硅电力电子器件目前还存在如产量低、价格高、商业化器件种类少和缺乏高温封装等问题，但随着碳化硅电力电子器件技术的研究的不断深入，这些问题将逐渐得到解决，更多更好的商用碳化硅电力电子器件将推向市场，必将大大拓展碳化硅电力电子器件的应用领域。 在不久的将来，碳化硅功率器件将成为各种变换器应用领域中减小功率损耗、提高效率和功率密度的关键器件。

贝思科尔（BasiCAE），专注于为国内高科技电子、半导体、通信等行业提供先进的电子设计自动化（EDA）、工程仿真分析（CAE）、半导体器件热阻（Rth）及功率循环（Power Cycling）热可靠性测试，以及研发数据信息化管理的解决方案和产品服务。

审核编辑：汤梓红