方案摘要
方案下载应用领域 | 半导体 |
检测样本 | 其他 |
检测项目 | |
参考标准 | / |
1. IGBT 功率半导体的可靠性测试涉及使用ATS-545-M型热冲击测试集成环境在 零下40 °C至零上200 °C 之间对IGBT样本施加温度循环应力。 2. Cycling IGBT样本需要在实验过程中经受4000个温度循环,每个循环持续100秒。 3. 热冲击测试集成环境(ATS-545,by inTEST Thermal Solutions Inc.)用于实施温度循环测试。它的总变温时间要在仅仅短短100秒内完成全量程240摄氏度的温控调整,温度变化率高达288°C / 分钟!
ATS-545热流仪助力堪培拉大学IGBT老化研究取得卓越成果
ATS-545:热冲击测试设备
全量程240摄氏度的温控调整;
温度变化率高达288°C / 分钟!
IEEE Transactions on Device and Materials Reliability (Volume: 20, Issue: 4, December 2020) DOI 10.1109/TDMR.2020.3025895 艰深科研工作背后的巨大助力——ThermoStream™,定义了“热流仪”这一品类的行业领导者。
inTEST集团ThermoStream™品牌的热冲击测试集成环境(ATS-545-M)助力本文作者You-Cheol Jang 教授深挖了穿孔IGBT在高温下栅极偏置应力引起的退化现象。
ATS-545的卓越贡献 :
1. IGBT 功率半导体的可靠性测试涉及使用ATS-545-M型热冲击测试集成环境在 零下40 °C至零上200 °C 之间对IGBT样本施加温度循环应力。
2. Cycling IGBT样本需要在实验过程中经受4000个温度循环,每个循环持续100秒。
3. 热冲击测试集成环境(ATS-545,by inTEST Thermal Solutions Inc.)用于实施温度循环测试。它的总变温时间要在仅仅短短100秒内完成全量程240摄氏度的温控调整,温度变化率高达288°C / 分钟!
• a) 使用功率器件分析仪/曲线追踪仪测量IGBT的电气特性,每1000个周期进行一次加速温度循环测试。
• b) 此外,每15分钟进行一次高温(150°C)和高压直流场(48V)测试,共60分钟。
• c) 经过应力测试,在没有高温和电场应力的情况下,在24小时后测量了IGBT的恢复特性。
• d) 使用扫描声学显微镜(SAM)观察IGBT中钝化层和金属层的分层。
• e) SAM图像显示晶圆芯片键合和环氧模塑料(EMC)处分层,以及引线键合区域下方的空隙。
• f) 分层和空隙归因于IGBT组件中使用的材料之间的热应力和CTE不匹配。
•
在功率半导体IGBT性能的评价指标中,伴随环境温度冲击而来的老化特性是非常重要的一个环节。
言归正传,You-Cheol Jang 教授发表了激动人心的IGBT加速老化(degradation, 涉及到功率半导体的使用寿命)实验——Accelerated Degradation of IGBTs due to High Gate Voltage at Various Temperature Environments(DOI 10.1109/TDMR.2020.3025895)
在本文中做了大量的理论-干实验计算-湿实验验证的严谨科研工作。总结如下几点:
在高温下施加温度循环应力和偏置应力的过程对于研究IGBT退化非常重要。
1. 对-40°C至200°C之间的IGBT施加温度循环应力,以加速使用宽温度范围的降解过程。这有助于理解IGBT在不同温度条件下发生的降解现象。
2. IGBT中钝化层和金属层的分层可以使用扫描声学显微镜观察到。这有助于识别IGBT中由于温度应力而发生的物理变化和故障。
3. 对IGBT施加高温下具有高栅极电压的偏置应力,以研究阈值电压不稳定性和栅氧化层电荷捕获的影响。这有助于了解IGBT开关特性和性能的变化。
4. 还研究了IGBT在应力后的恢复。结果表明,在高直流场和高温下受压的IGBT在没有反向电压的情况下,24小时后恢复过程较慢。这些信息对于理解IGBT在实际条件下的恢复机制非常重要。
5. 通过进行各种温度应力和高电场应力测试,可以识别IGBT的退化过程和故障症状。这为IGBT在不同工作条件下的可靠性和性能提供了宝贵的见解。
ATS-545-M 在IGBT热冲击循环测试中的装置摆放示意图
生动解释了IGBT在强直流场和高温度场下应力测试的变化
ATS系列其余应用:
伯东 inTEST 高低温冲击测试机 ATS-545用于芯片可靠性测试 (hakuto-china.cn)
inTEST 710E 用于 FPGA 芯片高低温循环测试 (hakuto-china.cn)
上海伯东是美国Gel-pak 芯片包装盒, 日本 NS 离子蚀刻机, 德国 Pfeiffer 真空设备, 美国 KRI 考夫曼离子源, 美国 inTEST 高低温冲击测试机, 比利时原装进口 Europlasma 等离子表面处理机 和美国 Ambrell 感应加热设备等进口知名品牌的指定代理商 .我们真诚期待与您的合作!
若您需要进一步的了解详细信息或讨论, 请联络上海伯东.
上海伯东 Europlasma 超亲水纳米涂层应用于医用敷料
Europlasma 等离子表面机用于细胞培养耗材 TC 表面处理
上海伯东 Europlasma 等离子机应用于 PMMA 亚克力亲水处理
相关产品
inTEST 热流仪 5G 通讯模块高低温冲击测试
聚丙烯 PP膜等离子表面亲水改性设备
气体和液体过滤介质用低压等离子表面处理设备
微控制器 MCU 芯片高低温测试机,美国 inTEST 热流仪
美国 inTEST 汽车芯片用高低温测试机,热流仪
功率器件高低温冲击测试机,美国 inTEST 热流仪
PMMA 亚克力板等离子表面活化机
IBF 离子束抛光工艺用考夫曼离子源
IBAD 辅助镀膜用考夫曼离子源
LED-DBR 辅助镀膜用离子源
上海伯东美国 KRi 大面积射频离子源 RFICP 380
上海伯东美国 KRi 霍尔离子源 eH 3000
上海伯东美国 KRI 霍尔离子源 ,霍尔源eH 2000
上海伯东美国 KRI 霍尔离子源 eH 1000
KRI 霍尔离子源, 霍尔源,eH 400
关注
拨打电话
留言咨询