СРЕДСТВА ТЕХНИЧЕСКОГО ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ ФИРМЫ KEITHLEY И LORLIN TEST SYSTEMS

Уровень качества силовых полупроводниковых приборов (СПП) задает надежность всевозможных преобразователей электрической энергии при их использовании в приборах и устройствах. Изначально качество производимых СПП зависит от производителя, а качество готовых схем преобразователей и других устройств на их основе зависит также от общей элементной базы и настройки самого изделия.

Качество СПП должно проходить проверки по определенным параметрам. Стандартом [1] определен список параметров критериев годности СПП:

1. для силовых диодов (СД): повторяющийся импульсный обратный ток IRRM и импульсное прямое напряжение UFM;
2. для силовых тиристоров (СТ): повторяющийся импульсный обратный ток IRRM; повторяющийся импульсный ток в закрытом состоянии IDRM; импульсное напряжение в открытом состоянии UTM и отпирающий ток управляющего электрода IGT.

В специализированных цехах ремонта и производства СПП для диагностики состояния качества СПП, например, по параметрам состояния низкой проводимости зачастую применяют мегомметры при входном контроле, измеряют сопротивление изоляции.

Диагностическая аппаратура выпускается за рубежом, Lorlin Test Systems (США), Keithley (США).

Для измерения характеристик приборов в открытом состоянии обычно применяется сильноточная система, способная обеспечивать питание прибора и измерение его параметров при малых значениях напряжения.

Lorlin Test Systems предлагает мощные полупроводниковые тестеры до 2000 вольт и 500 ампер, как стандартные продукты, более высоких напряжения и текущие возможности доступны.

Высоконадежные автоматические тестеры Lorlin могут быть использованы для тестирования многих типов полупроводниковых устройств, в том числе, Транзисторы, Darlingtons, МОП-транзисторы, диоды, Zeners, Выпрямители, Мосты, IGBTs, тиристоров, Triacs и оптоэлектронный устройств с надежным, точным и воспроизводимым.

Испытатели полупроводникового компонента разработаны, чтобы точно проверить и проверить критические параметры малого сигнала и силовых полупроводниковых приборов. Библиотека параметрических испытаний включают в себя напряжение пробоя, тока утечки, усиление, напряжение насыщения, Rdson, ГФС, включенное состояние, выключенное состояния, динамическая емкость среди многих других. Устройства испытанные могут быть в одном, массив или гибрид, например, ТО-3, TO-220, SOT-23, С-18/92, DO4 / 7, SOIC, SMD, DPAK, D2PAK, SOD123 и практически любой другие стандартный или пользовательская часть упаковки.

СЕРИЯ LORLIN IMPACT

Дискретный компонент Тестер предназначен для проверки небольших сигналов и силовые полупроводниковых компонентов, как в одиночных и мульти-устройство пакетов или гибридах. Автоматическая система теста может быть использована во всех тестовых приложениях, включая входной контроль, вафельный зонд, QC, инжиниринг, производство, окончательный тест, и высокая надежность. Система испытания большинства всех дискретные полупроводники с надежными, точными и воспроизводимыми результатами [2, 15].

Тестер имеет следующие параметры:

• управляется операционной ПК под ОС Windows 10 64-БИТ с Lorlin PC Application Software Package.
• напряжение 2000 Вольт Стандартный
• ток от 20 до 500 Ампер
• более высокие токи доступные DC, AC
• динамическое испытание Capability
• тест питания Semiconductor для IGBT, MOSFET и многих других
• станции Возможность (расширяемый до 5 испытательных станций)
• высокое напряжение

Рисунок 1. Дискретный тестер компонентов фирмы Lorlin

Источники-измерители производства компании Keithley в комплекте с ПО ACS Basic Edition представляют собой законченное техническое решение для тестирования мощных полупроводниковых приборов [3]. Кроме того, компания Keithley выпускает соответствующие кабельные принадлежности и тестовую оснастку, позволяющие выполнять безопасные, точные и надежные измерения.

Рисунок 2. Система S530 для измерения параметров полупроводниковых приборов

Систему S530 можно легко конфигурировать, что позволяется пользователю подстраивать ее под свои требования.

Наиболее экономичные в отрасли автоматические параметрические тестеры

Системы параметрического тестирования на основе модели S530

Программная среда включает:

• выполнение тестовых последовательностей;
• редактор сценариев тестирования;
• интерактивное управление зондовой станцией;
• построение графиков в режиме реального времени;
• анализ данных.

Проверенные технологии и средства измерений обеспечивают высокую точность и повторяемость результатов измерений в лаборатории и на производстве

Система кабельных выводов тестера позволяет максимально использовать возможности зондовой станции и расширяет диапазон напряжений

Может использоваться с широко распространенными полностью автоматическими зондовыми станциями (новыми  и традиционными).

Системы параметрического тестирования S530 предназначены для выполнения всех видов измерений по постоянному току и для снятия вольт-фарадных характеристик, необходимых для управления процессами, мониторинга их надежности и для измерения параметров материалов и устройств. Эти системы оптимизированы для совместного использования с разнообразными изделиями и для реализации различных технологий на производстве и в исследовательских лабораториях. Кроме того, системы S530 обеспечивают непревзойденную гибкость плана тестирования, уровень автоматизации, возможности интеграции с зондовыми станциями и управления данными.

Для решения различных задач параметрического тестирования выпускаются три стандартные конфигурации S530:

• Базовая система S530 – наиболее экономичный в отрасли полнофункциональный параметрический тестер. Он обеспечивает диапазоны источников тока и напряжения до ±1 А и ±200 В соответственно при номинальной чувствительности измерений и подходит для общих задач мониторинга технологических процессов.
• Слаботочный комплекс S530 построен на основе матричного коммутатора с исключительно малыми токами утечки и технологий высокочувствительных измерений и имеет разрешение в фемтоамперном диапазоне. Он идеально подходит для измерения характеристик кремниевых МОП-изделий, изготовленных по субмикронным технологиям.
• Высоковольтная система S530 обеспечивает подачу напряжений до 1000 В для проведения сложных испытаний на пробой и на утечку, которые необходимы, например, при тестировании автомобильной электроники и систем управления питанием.

На основании выполненного обзора, информативности различных характеристик полупроводниковых приборов возможно предложить оптимальный набор параметров, исследование которых от различных независимых переменных позволят получить максимальный объём взаимодополняющей информации о параметрах исследуемого прибора.

Список литературы:

1. ГОСТ 24461 – 80 (СТ. СЭВ 1656 - 79). Приборы полупроводниковые силовые. Методы измерений и испытаний. – М.: Издательство стандартов, 1981. – 56 с.
2. LORLIN TEST SYSTEMS, INC – [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.lorlin.com/Products/How-To-Test-Semiconductors
3. Keithley S530 – [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://radio.vilcom.ru/products/analizatory_poluprovodnikov/692