功率元件量測系統

儀器名稱
功率元件量測系統
儀器名稱英文
Power Device Measurement System
編號
HF-012
地區
新竹
機台類別
奈米與功率元件量測
開放等級
B4
聯絡窗口
陳先生   03-5773693#7570
聯絡信箱
bychen@narlabs.org.tw
開放預約方式
預約制   排單制   自行操作
【直流/脈衝(DC/pulsed)電性測試】
【交流動態(AC-dynamic)電性測試】
【元件熱影像分析】
 
 

Introduction

HF-012 Measurement of DC IV, CV, and pulsed-IV up to 10 kV and 500 A (pulsed) of power device datasheet. The switch characteristics are only for 3 package type. Microsanj thermal analysis systems are provided with nanoscale-level thermal analysis capability.

本系統可提供高功率元件【直流-脈衝(DC-pulsed)電性測試】與【交流動態(AC-dynamic)電性測試】兩種測試，茲分別說明如下。

【直流/脈衝(DC/pulsed)電性測試】之主要量測儀器為功率元件分析儀Keysight B1505A，其中包含B1511A (MPSMU)、B1512A (HCSMU)、B1513A (HVSMU) 、B1514A (MCSMU)、B1520A (MFCMU)，利用內建Keysight EasyEXPERT軟體操作，測得功率元件之電流電壓、電容電壓、崩潰電壓等電性參數。本系統使用Cascade Microtech TESLA半自動式探針台，配備有升降溫系統，並可搭配軟體設定使用進行晶圓級自動測試，另備有Keysight 1259A 與Keysight 1265A Test Fixture可進行封裝元件測試。

  1. B1511A (MPSMU)：
    ±20 V Iout≦±100 mA ；±40 V Iout≦±50 mA ；±100 V Iout≦±20 mA
  2. B1512A (HCSMU)：
    ±40 V Iout≦±1000 mA ；±20 V Iout≦±20 A (pulsed mode)
  3. B1513A (HVSMU)：
    ±1500 V Iout≦±8 mA ；±3000 V Iout≦±4 mA
  4. B1514A (MCSMU)：
    ±30V Iout≦±100 mA；±30 V Iout≦±1A (pulsed mode)
  5. B1520A (MFCMU)：
    Frequency：1kHz ~ 5MHz
  6. 升降溫系統範圍：
    +25℃ ~ +200℃
  7. N1265A (UHC)：
    60 V/500 A (PW: 10us-1ms)
  8. N1266A (HVMCU)：
    1500 V/2.5 A、2200 V/1.1 A (PW: 10us-100us)； 2200 V/110 mA (PW: 10us-1ms)
  9. N1272A (Device Capacitance Selector)：
    Frequency：1kHz ~ 1MHz Voltage：+3000V (Ciss, Coss, Crss, Rg)
  10. N1274A (Gate Charge Measurement, Qg)：
    Voltage：+3000 V； Current：+20 A (On Wafer)；Current：+500 A (Package)
  11. N1267A (HVSMU/HCSMU Fast Switch)
  12. N1268A (Ultra High Voltage)
    ±10000 V Iout≦±10 mA；±10000 V Iout≦±20 mA (pulsed mode)

【交流動態(AC-dynamic)電性測試】之量測儀器為高功率電源供應器與高功率高速示波器組成之整合量測系統，以封裝元件測試為主，搭配STAr Taurus-PDAT III操作，可測得功率元件之交流動態特性: Gate Charge (QG)、Resistive Switching、Diode Reverse Recovery、Short-Circuit等電性參數。
  1. 可測試封裝種類：TO-220，TO-247，PQFN(8x8)
  2. Input Voltage：≦ ±30 V； Input Current：≦ 10 A
    Output Current：≦ 500 A； Output Voltage：10 V~ 1500 V
  3. Short-Circuit Test
    Output Current：≦ 2000 A；Output Voltage：10 V~ 1500 V

【元件熱影像分析】量測儀器為Microsanj thermal analysis systems, 測得元件操作條件下之溫度影像及分布狀況。
  1. Output Voltage：≦ ±10 V； Output Current：≦ 1 A
  2. Multiple sensors available for TR and IR imaging
  3. Spectral Range: 400 nm to 800 nm for TR Mode, 7.5 microns to 13.5 microns for IR Mode
  4. Active Thermal Pixels: 1920 x 1200 for TR Mode, 640 x 512 for IR Mode
  5. Transient Resolution: 50 microseconds

Service

  1. Voltage Range: ±10000 V, Current Range: 500A (pulsed mode maximum)
  2. DUT: Power-MOSFET, IGBT, GaN, SiC, Power-Diode etc.
  3. Measurement item: (V(BR)DSS) Drain-Source Breakdown Voltage, (VGS(th)) Gate Threshold Voltage, (IDSS) Zero Gate Voltage Drain Current, (IGSS) Gate-Source Leakage Current, (RDS(on)) Drain-Source On-State Resistance, (gfs) Transconductance, (Ciss) Input Capacitance, (Coss) Output Capacitance, (Crss) Reverse Transfer Capacitance, (RG) Internal Gate Resistance, (Qg) Total Gate Charge, (Qgs) Gate to Source Charge, (Qgd) Gate to Drain Charge, (VSD) Diode Forward Voltage, (IS) Continuous Diode Forward Current, (t(d)on) Turn-On Delay Time, (tr) Rise Time, (t(d)off) Turn-Off Delay Time, (tf) Fall Time, (trr) Reverse Recovery Time, (Qrr) Reverse Recovery Charge.
 

Equipment

【直流/脈衝(DC/pulsed)電性測試】
  1. Keysight B1505A Power Device Analyzer
  2. Cascade Microtech TESLA Semi-Auto/Manual probe-station
  3. Keysight 1259A，Keysight N1265A Text Fixure
【交流動態(AC-dynamic)電性測試】
  1. STAr Taurus-PDAT III
  2. Magnapower XR1500 Power Supply
  3. Teledyne LeCroy HDO 6104A High Definition Oscilloscope
【元件熱影像分析】
  1. Microsanj EZ500 Thermal Imaging System
 

Software

【直流/脈衝(DC/pulsed)電性測試】
  1. Keysight EasyEXPERT
  2. STAr Sagittarius
【交流動態(AC-dynamic)電性測試】
  1. STAr Taurus
【元件熱影像分析】
  1. SanjANALYZER

Supplementary Information

收費標準
常見問題
 

注意事項

無故未到仍將依本中心計費標準收費
【預約制】預約完成後請依各儀器預約時間至本中心，如須取消請於3天前在網頁上取消
【排單制】依約至本中心，如須改期等請提前與負責工程師聯絡
【自行操作】預約後請依時使用

儀器預約使用步驟說明

預約者進入TSRI首頁/量測服務/選取預約項目，登錄預約系統。
 
 
  1. 【預約制】請依顯示可預約之畫面進行預約。
  2. 【排單制】送出申請單後，待確認量測需求後將透過系統進行排單日期通知。
  3. 請預約者按約定時間至本中心進行量測，避免資源浪費，無故未到者將依該時段最低收費時數進行收費。
  4. 預約者預約及量測完成後，透過系統將收到預約完成，審核與結案時數等E-mail通知，如期限內未提出異議，請在繳費期限內完成付費，若未收到信件者需與本中心進行確認。
  5. 實驗室內所有儀器、耗材使用後務必歸回原位，保持整潔，方便下位使用者使用。
  6. 所有儀器與耗材元件，於使用中若發生異狀( 損壞、遺失、特性或功能錯誤)，需即時停用並告知實驗室管理人員處理。
  7. 實驗室電腦並無對外開放同學請勿自行操作，更無開放遠端連回訪客電腦，若有需求請通知工讀生或管理人員代為操作。
  8. 專人量測開放時間為上午 9:00~12:00與下午 13:00~17:00，中午休息時間實驗室將會關閉，請同學至中庭區休息。
  9. 實驗室內禁止吃東西及喝飲料。
  10. TSRI保留一切核准使用權利。