광대역 밴드갭(SiC, GaN)을 포함한 전력 반도체 장치의 특성화

Safe, precise, fast MOSFET testing

안전하고, 정확하고, 빠른 MOSFET 테스트

Si, SiC 및 GaN 장치용

전력 반도체 장치의 시장 출시 기간 단축

광대역 밴드갭 반도체(예: SiC 및 GaN)는 더 높은 주파수, 전압 및 온도에서 더 낮은 전력 손실로 작동할 수 있기 때문에 이제 자동차 및 RF 통신과 같은 까다로운 애플리케이션에서 기존 실리콘과 함께 사용되고 있습니다. 그러나 기존 실리콘 설계의 효율성이 향상되면서 많은 광대역 시장 애플리케이션에서 강력한 가치 제안을 유지할 수 있습니다. 현장에서 장치 오류를 최소화하는 동시에 전력 반도체 장치의 시장 출시 기간을 단축할 수 있습니다.

광범위한 전력 엔벨로프(envelope)

전기 성능에 대해 웨이퍼 및 패키지 부품 레벨 장치를 수동으로 특성화하려면 낮은 레벨 측정(예: 높은 브레이크다운 전압이 존재하는 곳의 누설 전류 측정 pA)을 위해 새로운 기법, 장비 및 프로빙(probing) 인프라를 학습해야 합니다. 최대 100A의 전류 및 최대 3000V의 전압을 소싱하고 최적화하려면 Keithley 전력 장치 테스트 솔루션으로 켜짐 상태, 꺼짐 상태 및 커패시턴스 측정 간에 복잡하고 시간이 오래 걸리는 설정 변경이 필요합니다.

일반적인 켜짐 상태 측정 설정

안전하게 테스트 설정

8010 고전력 장치 테스트 고정기는 최대 3kV 또는 100A의 고전력 장치를 테스트하기 위한 안전하고 간편한 연결을 지원합니다.

또한 고전압 테스트를 안전하게 설정하고 결과를 신속하게 얻어야 합니다. 이를 수동으로 설계하려면 프로그래밍에 대한 전문 지식과 안전 규격 시스템을 설계 및 제작할 수 있는 능력이 있어야 합니다. 작업을 직접 수행할 필요는 없습니다. 모델 8010 고전력 장치 테스트 픽스쳐(fixture)를 사용하여 최대 3000V 또는 100A의 테스트 패키지 부품을 안전하고 쉽게 연결할 수 있습니다. ACS-BASIC으로 프로그래밍하지 않고도 일반적인 I-V 테스트를 빠르고 쉽게 수행할 수 있습니다.

시장 출시 기간을 단축하는 2배 빠른 장치 특성화

소규모 전력 엔벨로프가 필요한 기존 Si 및 GaN과 같은 장치의 경우 최대 200V 및 1A까지 모든 특성화 테스트를 자동화할 수 있는 4200A 파라미터 애널라이저로 신속하게 결과를 얻어 시장 출시 기간 요구를 충족할 수 있습니다.

4200A-SCS 파라미터 애널라이저

광대역 밴드갭 장치의 비용이 많이 드는 과도한 설계 방지

플로팅(floating) 디퍼런셜 측정(예: 높은 쪽 Vgs)은 높은 주파수와 커먼 모드(common mode) 고전압(예: Vds)으로 인해 까다롭거나 불가능합니다. 이는 오실로스코프 프로브가 높은 대역폭에서 커먼 모드를 충분히 제거할 수 없기 때문입니다. 커먼 모드 제거가 불량하면 측정이 실제 디퍼런셜 신호 대신 커먼 모드 오류의 영향을 받게 됩니다. Tektronix에는 GaN 및 SiC 장치의 작동 요구 사항에서 주파수에 따라 감소되지 않는 절연 프로브(ISOVu)를 제공하는 유일한 솔루션이 있으므로 정확한 디퍼런셜 측정이 가능합니다. 따라서 전도 손실, 데드 타임(dead time) 손실 및 스위칭 손실을 정확하게 계산하고 검증할 수 있습니다. 또한 통합 게이트 드라이버를 사용하지 않는 경우 플로팅 디퍼런셜 측정 기능을 통해 장치를 켜고 끄는 동안 데드 타임을 정확하게 측정 및 제어할 수 있습니다. 뿐만 아니라 이제 하드 스위칭(hard switching) 동안 생성되는 과도 전압(dv/dt) 및 전류로 인한 전력 변환기의 고주파수 방출에 대한 과대평가를 방지할 수 있습니다.

확인해야 할 한 가지 추가 사항은 높은 스위칭 주파수에서 프로브 커패시턴스의 영향입니다. 프로브 커패시턴스가 지나치게 높으면 측정값에서 상승 에지가 반내림되어 중요한 고주파수 스위칭 특성이 손실됩니다. 또한 매우 민감한 플로팅 게이트에 프로브를 추가하면 과도 신호가 커패시턴스 전하를 발생시켜 장치가 손상될 수 있습니다. ISOVu 프로브의 낮은 커패시턴스는 게이트에서 프로브 커패시턴스 문제를 최소화하고 과도 신호로 인한 장치 손상의 위험을 최소화합니다.

IsoVu 프로브를 사용하면 dV/dt 저하 없이 높은 쪽 게이트 전압 파형을 정확하게 포착하여 스위칭 성능 및 안정성을 평가하고 최적화할 수 있습니다.

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