協力:ヘッドスプリング株式会社
SiCやIGBTを使用したパワー半導体は高効率な電力変換を可能にするキーデバイスです。特に電気自動車や再生可能エネルギー分野での活用が拡大しており、グリーン投資の増加を背景に市場規模は今後順調に成長すると予測されています。
自動車をはじめ多様な製品への採用が進む中、製品（デバイス）の長期信頼性やパッケージの熱特性に関する評価がますます重要になっています。こういった市場動向に追従し効率良く信頼性評価を進められるよう、SMFLレンタルではパートナー企業と協働し半導体の評価サービスおよび半導体評価装置を用意しました。本装置はAEC-Q101、AQG324、JESD22などの信頼性規格に準拠した試験が可能であり、特に車載用途で求められる厳しい環境下での評価に最適です。
今回は高温高湿逆バイアス試験とパワーサイクル試験をご案内しますが、「試験システムが足りない」「自社で試験ができるようにしたい」などお考えの方も是非お問い合わせください。
本システムは、AQG324規格に準拠したSiC MOSFETの高温高湿ダイナミック逆バイアス試験を実施する装置です。各試験エリアに独立したパルス電源を備え、最大8ステーションの試験が可能で、標準的な85℃/85%RHで試験できます。また、デバイスの短絡解除機能を備えており、他のデバイスの試験に影響を与えることなく、故障したデバイスを試験回路から自動的に切り離すことができます。
| Test temperature | RT +10°C-125°C |
| Test humidity | 10%RH~98%RH |
| Test Method | Vgs, off = Vgs, min and Vgs, on = Vgs, max |
| Burn-in test zone | 16 |
| Stations per zone | 8（typical） |
| Voltage detection range | 50V-1200V |
| Voltage detection accuracy | Detection deviation; ± （1%+2LSB） |
| Pulse control | 1. Pulse frequency （square wave）: 10kHz~50kHz; |
| Accuracy: 2%± 2LSB | |
| 2.Square wave duty cycle 20%~80% Accuracy: ± 2% | |
| 3.Voltage rise rate （dV/dt） ≥30V/ns | |
| 4.Voltage overshoot<15% | |
| Vgs voltage test & control range | Customized according to the device: |
| Vgs accuracy: 1%± 0.2V | |
| Vgs overshoot: ≤ 10% | |
| Leakage current detection | Detection range: 100nA~30mA |
| Accuracy: | |
| Option1: 0.1A~1mA resolution 0.1 LA | |
| Leakage current detection deviation: 1%± 2LSB | |
| Option2: 1mA~30mA resolution 1/A | |
| Leakage current detection deviation: 1%± 2LSB | |
| Machine power supply | Three-phase AC200V± 20V |
| Total weight | 1200KG（typical） |
| Dimensions of machine | 1650mm（W）×1750mm（D）×1950mm（H） |
本システムは、様々なサイズのIGBTモジュールのパワーサイクル試験を実施する装置です。JEDEC規格（JESD51-1）のスタティック試験に準拠し、テストモジュールの入力電力を変化させることで温度を変化させます。変化中に供試体の過渡温度応答曲線とテスト波形のデータ処理を行い、部品の全ての熱特性を取得することが可能です。
| Test temperature zone | 2 |
| Test temperature | Water cooling plate:10℃~80 |
| Oil cooling plate:-10℃~150℃ | |
| Burn-in test zone | 3 |
| Constant temperature system control accuracy |
water cooling system:±0.5℃ Oil cooling system:±0.1℃ |
| Junction temperature test accuracy | ±2℃ |
| Cold plate and shell temperature testing accuracy |
±2℃ |
| Heating current | 600A/zone（supporting three zones in parallel 1800A） |
| 1000A/zone（supporting three zones in parallel 3000A） | |
| 1200A/zone（supporting three zones in parallel 3600A） | |
| Test current | ±（10~1000mA） |
| Test current accuracy and resolution | ±（0.3%+2mA）、resolution 0.1mA |
| Machine power supply | Three-phase AC200V±20V |
| Maximum power | 30KW（typical） |
| Total weight | 500KG（typical） |
| Dimension of machine （without water cooler） |
1400mm（W）×900mm（D）×1300mm（H） |
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