同惠TH510系列半導體C-V特性分析儀

一、功率器件的米勒效應、CV特性
1、MOS管的寄生電容
以臺灣育碧VBZM7N60為例MOS管具有三個內在的寄生電容：Cgs、Cgd、Cds以及柵極電阻Rg。
三個等效電容是構成串并聯組合的關系，它們并不是獨立的，而是相互影響，其中一個關鍵電容就是米勒電容Cgd。這個電容不是恒定的，它隨著柵極和漏極間電壓變化而迅速變化，同時會影響柵極和源極電容的充電。
規(guī)格書上對上述三個電容的CV特性描述為：在給定的工作條件下，這三個電容的電容值會隨著VDS電壓的增加而呈現下降的趨勢。

2、MOS管的米勒效應
理想的MOS管驅動波形應是方波，當Cgs達到門檻電壓之后， MOS管就會進入飽和導通狀態(tài)。實際上在MOS管的柵極驅動過程中，由于米勒效應，會存在一個米勒平臺。米勒平臺實際上就是MOS管處于“放大區(qū)”的典型標志，所以導致開通損耗很大。

3、寄生電容、CV特性、柵極電阻Rg測試技術
由前述知識可見，功率器件的寄生電容的測試，需要滿足下列幾點：
①由于寄生電容基本在pF級別至nF級別，測試頻率至少需要100kHz-1MHz，這些可由參數表找到；
②測試寄生電容時，用于測試的LCR或者阻抗分析儀至少需要2路直流電源，其中VDS需要電壓很高，由幾十V至幾百V，第三代半導體功率器件甚至需要幾千V；
③參數表中CV特性曲線，需要可變的VDS，因此DS電壓源需要可調電源。

二、半導體功率器件CV特性測試痛點
現今，市場上功率器件CV特性測試儀器，普遍存在下列痛點：
進口設備功能全、一體化集成度高、測試準確，但是有如下缺點：
a) 價格昂貴，動則幾十萬甚至上百萬的價格，一般企業(yè)很難承受。
b) 操作繁瑣，集成了太多功能加上大多英文化的操作界面，對于用戶操作并不友好。
c) 測試效率低，一臺設備可能完成動態(tài)特性、靜態(tài)特性的全部測試，但是接線復雜、操作難度大，測試結果用時較長， 測試效率無法保障。

在進口設備無法滿足用戶測試需求的情況下，國產設備應運而生，以相對功能單一、操作方便、價格低廉快速占領了一部分市場，但是，這些設備同樣也有如下缺點：
a） 體積龐大，大多數國產設備，由于沒有專業(yè)的電容測試經驗，通常是用幾臺電源、一臺LCR、工控機或者PLC、機箱、 測試工裝等組合而成，因此體積過大，無法適用于自動化產線快速生產。
b） 漏源電壓VDS過低，大多*高只能達到1200V左右，已無法滿足第三代半導體功率器件測試需求。
c） 測量精度低，由于缺乏專業(yè)電容測量經驗，加上過多的轉接，導致電容特別是pF級別的小電容無法達到合適的測量精度。
d） 測試效率低，同樣由于組合儀器過多，加上需用工控機或PLC控制過多儀器，導致測試單個器件時間過長。
e） 擴展性差，由于設備過多，各種儀器不同的編程協議，很難開放第三方接入以集成至客戶產線自動化測試整體方案中。

三、同惠半導體功率器件CV特性解決方案
針對當前測試痛點，同惠電子作為國產器件測量儀器頭部企業(yè)，責無旁貸的擔負起進口儀器國產化替代的責任，本著為客戶所想、為客戶分憂的精神，契合市場熱點及需求，及時推出了針對半導體功率器件CV特性的一體化、系列化解決方案。 
單管或者多個MOSFET、IGBT測試解決方案 
單管器件或者多個單管器件測試相對簡單，同惠提供了TH510系列半導體C-V特性分析儀即可滿足基本測試要求。TH510系列半導體半導體C-V特性分析儀基本情況如下：

四、多芯器件或模組MOSFET、IGBT測試方案
多芯器件、模組器件由于內部集成多個MOSFET、IGBT芯片，而且內部電路比較復雜，因此，測試相對復雜。
由上圖可見，部分多芯器件、模組器件由于腳位眾多、核心多、有貼片封裝、異形封裝等，如果用單機去測試，接線都很困難，而要完成整顆器件測試更是難上加難。因此，同惠為此開發(fā)了針對模組式器件的測試系統(tǒng)：
整套系統(tǒng)基于TH510系列半導體CV特性分析儀，加上定制工裝、上位機軟件等組成了一套完整的測試、數據分析系統(tǒng)。

綜上所述，同惠功率器件CV特性測試解決方案為半導體測試帶來了一個精準、高效、穩(wěn)定的測試選擇。未來，隨著技術的持續(xù)進步，我們同惠將繼續(xù)為行業(yè)帶來更多的**與突破，助力國產半導體行業(yè)的飛速發(fā)展。