テストソリューション
パワーデバイスは電子部品および電子デバイスの総称である。電力変換と回路制御の中核として、半導体の単方向導電性を利用して電子デバイス内の電圧、周波数、位相を変化させ、主に電力変換、電力増幅、電力スイッチング、回路保護、逆変換(DCからACへ)、整流(ACからDCへ)などの機能を回路で実行する。
高電力デバイスは一般に、定格電圧1200V以上、定格電流300A以上の電子部品を指し、大きな出力電力を供給する。これらは半制御デバイス、全制御デバイス、非制御デバイスに分類できる。その中で、サイリスタは半制御デバイスであり、最高の耐電圧と耐電流容量を有する。パワーダイオードは非制御デバイスで、構造・原理が単純で動作が信頼性が高い。また、電圧駆動デバイスと電流駆動デバイスにも分類できる。その中で、GTOとGTRは電流駆動デバイスであり、IGBTとパワーMOSFETは電圧駆動デバイスである。
パワー半導体市場の着実な成長に牽引され、半導体に対する性能要件は継続的に高まっています。設計エンジニアにとって、高温・高放射線・高電力環境下で選定した高速パワーデバイスが安定かつ信頼性高く動作することを保証することは、重大なテスト課題を提起します。これは特に、シリコンカーバイド(SiC)や窒化ガリウム(GaN)などの先進材料で作られたデバイスにおいて顕著であり、一般的により高い電圧と電力レベル、より高速なスイッチング時間、およびウェハレベルからパッケージ済みデバイスまでの包括的なテストが要求されます.
我々はパワーデバイスの動的特性を理解する必要がある:高電力ディスクリート部品(パワートランジスタ、パワーダイオード、サイリスタなど、垂直または水平配置のもの)や高電力増幅器の電気的測定はすべて高電力デバイステストの一部であり、通常500V(高電圧)および/または1A(高電流)以上のパルスまたはDC電流を用いた測定を含む.
高電力デバイスのウェハ特性評価にはいくつかの課題がある:ウェハステージとウェハ背面間の接触抵抗が試験パラメータに与える影響、高電流デバイスの金属パッド損傷のリスク、高電圧・高温条件下でのリーク電流の増加などである。低リーク電流を如何に測定するか、電界の影響下で空気が衝突電離を起こして電極間の絶縁破壊を引き起こすのを防止することが極めて重要である。さらに、空気が加熱されると温度が急上昇し、アーク現象が発生する可能性がある。高電圧や変動する温度条件下で作業者が誤って接触するのを防ぐ安全な環境を確保することも重要な課題である.
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**半導体サンプル:GaN(窒化ガリウム)
ニードルホルダー移動精度0.6μm、チャック漏れ電流≤100fA、チャック及び顕微鏡XYZ移動精度0.1μm、耐圧3K-10KV、耐温度200℃.
1. 手動ローディング:ソフトウェアがチャックの取り外しを制御し、手動でウェハをチャックに設置し、吸着スイッチをオンにしてウェハを吸着させます。その後、チャックをキャビティ内に移動させ、元の位置に戻します。
2. 焦点調整:ソフトウェアがモーターを制御し、チャックと顕微鏡を上下に移動させ、ウェハ表面が初步的に見える位置まで調整します。自動焦点機能を使用すれば、素早く表面に焦点を合わせることができます
3. 水平調整:自動水平調整機能を使用してウェハの回転を調整し、水平になるまで補正します
4. 高電圧治具設置:高電圧用治具と三軸プローブを使用し、対応するPADに正確に接続します
5. 接続確認と試験:プローブとPADの接触状態、およびテスターの接続を確認します。フッ素油をプローブに滴下し、高電圧下で点火テストを実施した後、電気信号を印加して試験を開始します
1. チャックと顕微鏡はソフトウェア制御でモーターを駆動し、移動精度0.1μmを実現
2. 内蔵3段ズーム・多視野コンフォーカル光学系を装備し、複数視野を同時表示。極めて便利な針先合わせ操作を提供
3. 高電圧チャック・高電圧治具・シャントプローブは電力試験時の高電圧・大電流条件に耐え得る
4. 高性能一体型防振台と外部遮断バリアを装備し、作業員による振動を回避。振動回復時間は1秒未満で、高安定な試験環境を提供
5. 赤外線光幕により常時検知可能。高電圧試験中に誤って高電圧部に接近した場合、プログラムは直ちに停止し、作業員の安全を保護
水平デバイスの試験(垂直デバイスはチャック背面電極を使用して試験可能)