同惠TH510系列半导体C-V特性分析仪

同惠TH510系列半导体C-V特性分析仪

一、功率器件的米勒效应、CV特性
1、MOS管的寄生电容
以台湾育碧VBZM7N60为例MOS管具有三个内在的寄生电容：Cgs、Cgd、Cds以及栅极电阻Rg。
三个等效电容是构成串并联组合的关系，它们并不是独立的，而是相互影响，其中一个关键电容就是米勒电容Cgd。这个电容不是恒定的，它随着栅极和漏极间电压变化而迅速变化，同时会影响栅极和源极电容的充电。
规格书上对上述三个电容的CV特性描述为：在给定的工作条件下，这三个电容的电容值会随着VDS电压的增加而呈现下降的趋势。

2、MOS管的米勒效应
理想的MOS管驱动波形应是方波，当Cgs达到门槛电压之后， MOS管就会进入饱和导通状态。实际上在MOS管的栅极驱动过程中，由于米勒效应，会存在一个米勒平台。米勒平台实际上就是MOS管处于“放大区”的典型标志，所以导致开通损耗很大。

3、寄生电容、CV特性、栅极电阻Rg测试技术
由前述知识可见，功率器件的寄生电容的测试，需要满足下列几点：
①由于寄生电容基本在pF级别至nF级别，测试频率至少需要100kHz-1MHz，这些可由参数表找到；
②测试寄生电容时，用于测试的LCR或者阻抗分析仪至少需要2路直流电源，其中VDS需要电压很高，由几十V至几百V，第三代半导体功率器件甚至需要几千V；
③参数表中CV特性曲线，需要可变的VDS，因此DS电压源需要可调电源。

二、半导体功率器件CV特性测试痛点
现今，市场上功率器件CV特性测试仪器，普遍存在下列痛点：
进口设备功能全、一体化集成度高、测试准确，但是有如下缺点：
a) 价格昂贵，动则几十万甚至上百万的价格，一般企业很难承受。
b) 操作繁琐，集成了太多功能加上大多英文化的操作界面，对于用户操作并不友好。
c) 测试效率低，一台设备可能完成动态特性、静态特性的全部测试，但是接线复杂、操作难度大，测试结果用时较长， 测试效率无法保障。

在进口设备无法满足用户测试需求的情况下，国产设备应运而生，以相对功能单一、操作方便、价格低廉快速占领了一部分市场，但是，这些设备同样也有如下缺点：
a） 体积庞大，大多数国产设备，由于没有专业的电容测试经验，通常是用几台电源、一台LCR、工控机或者PLC、机箱、 测试工装等组合而成，因此体积过大，无法适用于自动化产线快速生产。
b） 漏源电压VDS过低，大多*高只能达到1200V左右，已无法满足第三代半导体功率器件测试需求。
c） 测量精度低，由于缺乏专业电容测量经验，加上过多的转接，导致电容特别是pF级别的小电容无法达到合适的测量精度。
d） 测试效率低，同样由于组合仪器过多，加上需用工控机或PLC控制过多仪器，导致测试单个器件时间过长。
e） 扩展性差，由于设备过多，各种仪器不同的编程协议，很难开放第三方接入以集成至客户产线自动化测试整体方案中。

三、同惠半导体功率器件CV特性解决方案
针对当前测试痛点，同惠电子作为国产器件测量仪器头部企业，责无旁贷的担负起进口仪器国产化替代的责任，本着为客户所想、为客户分忧的精神，契合市场热点及需求，及时推出了针对半导体功率器件CV特性的一体化、系列化解决方案。 
单管或者多个MOSFET、IGBT测试解决方案 
单管器件或者多个单管器件测试相对简单，同惠提供了TH510系列半导体C-V特性分析仪即可满足基本测试要求。TH510系列半导体半导体C-V特性分析仪基本情况如下：

四、多芯器件或模组MOSFET、IGBT测试方案
多芯器件、模组器件由于内部集成多个MOSFET、IGBT芯片，而且内部电路比较复杂，因此，测试相对复杂。
由上图可见，部分多芯器件、模组器件由于脚位众多、核心多、有贴片封装、异形封装等，如果用单机去测试，接线都很困难，而要完成整颗器件测试更是难上加难。因此，同惠为此开发了针对模组式器件的测试系统：
整套系统基于TH510系列半导体CV特性分析仪，加上定制工装、上位机软件等组成了一套完整的测试、数据分析系统。

综上所述，同惠功率器件CV特性测试解决方案为半导体测试带来了一个精准、高效、稳定的测试选择。未来，随着技术的持续进步，我们同惠将继续为行业带来更多的**与突破，助力国产半导体行业的飞速发展。