테스트 솔루션
전력 소자는 전자 부품 및 전자 장치의 총칭으로, 전력 변환과 회로 제어의 핵심 역할을 수행합니다. 반도체의 단방향 전도 특성을 이용해 전압·주파수·위상을 변환하며, 주로 회로에서 전력 변환/증폭/스위칭, 라인 보호, 인버터(DC→AC), 정류기(AC→DC) 기능을 구현합니다. 고출력 소자는 일반적으로 정격 전압 1200V 이상, 정격 전류 300A 이상으로 대전력을 출력하는 전자 부품을 지칭하며, 반제어형/완전제어형/비제어형으로 분류됩니다. 사이리스터는 반제어형 소자로 최고 내전압·내전류 특성을 가지며, 전력 다이오드는 구조·원리가 간단하고 신뢰성 높은 비제어형 소자입니다. 또한 전압 구동형(IGBT, 파워 MOSFET)과 전류 구동형(GTO, GTR)으로도 구분됩니다.
전력 반도체는 신재생에너지(풍력·태양광·전기차), 소비자 전자제품, 스마트 그리드, 철도 운송 등에 광범위하게 적용됩니다. 주요 전력 전자 소자인 IGBT와 MOSFET은 컴퓨터·통신 분야에서 활발히 활용되며, 질화갈륨(GaN) 기반 RF 반도체는 5G 기지국·산업용 인터넷 시스템 구축을, 카본화규소(SiC)와 IGBT 기반 전력 반도체는 전기차·충전소·기지국/데이터센터 전원, 초고전압 시스템, 철도 운송 시스템 발전을 지원합니다.
전력 반도체 시장의 꾸준한 성장에 힘입어 반도체 성능에 대한 요구가 지속적으로 증가하고 있습니다. 고온, 고방사선, 고출력 환경에서 선택된 고속 전력 소자의 안정적이고 신뢰할 수 있는 동작을 보장하는 것은 설계 엔지니어들에게 중요한 테스트 과제를 제시합니다. 특히 카본화규소(SiC) 및 질화갈륨(GaN)과 같은 첨단 소재로 제작된 소자들은 일반적으로 더 높은 전압 및 전력 수준, 더 빠른 스위칭 시간, 그리고 웨이퍼 수준부터 패키지된 소자에 이르기까지 포괄적인 테스트가 필요합니다.
우리는 전력 소자의 동적 특성을 이해해야 합니다: 고출력 이산 소자(전력 트랜지스터, 전력 다이오드, 사이리스터 등, 수직 또는 수평 구조) 및 고출력 증폭기의 전기적 측정은 모두 고출력 소자 테스트의 일부이며, 일반적으로 500V(고전압) 및/또는 1A(고전류) 이상의 펄스 또는 DC 전류를 사용한 측정을 포함합니다.
고출력 소자의 웨이퍼 특성 분석에는 여러 난제가 있습니다: 웨이퍼 스테이지와 웨이퍼 후면 사이의 접촉 저항이 테스트 파라미터에 미치는 영향, 고전류 소자의 금속 패드 손상 위험, 고전압 및 고온 조건에서의 누설 전류 증가 등이 그 예입니다. 낮은 누설 전류를 정확히 측정하는 방법, 전기장의 영향으로 공기가 충돌 이온화되어 전극 사이에서 유전체 파괴가 발생하는 것을 방지하는 것이 중요합니다. 또한 공기가 가열됨에 따라 급격한 온도 상승이 발생하면 아크 현상이 일어날 수 있습니다. 고전압 및 다양한 온도 조건에서 작업자의 안전을 보장하고 우발적 접촉을 방지하는 것도 중요한 고려 사항입니다.
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>SEMISHARE High voltage probe holder HV-T-3KV자세한 내용
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**반도체 샘플: GaN(질화갈륨)
니들 홀더 이동 정확도: 0.6μm, 척(Chuck) 누설 전류: ≤100fA, 척 및 현미경 XYZ 축 이동 정확도: 0.1μm, 내전압: 3K~10KV, 내온도: 200℃
1. 수동 로딩: 소프트웨어로 척을 제거 위치로 이동시킨 후, 웨이퍼를 수동으로 척에 배치하고 흡착 스위치를 열어 웨이퍼를 흡착시킵니다. 이후 척을 챔버로 이동시킨 후 원위치로 복귀시킵니다..
2. 소프트웨어로 모터를 제어하여 척과 현미경을 상하 이동시켜 웨이퍼 표면을 예비적으로 관찰할 수 있을 때까지 조정합니다. 자동 초점 기능을 사용하여 표면에 빠르게 초점을 맞출 수 있습니다.
3. 자동 정렬 기능을 사용하여 웨이퍼 회전을 조정해 완전히 수평이 되도록 합니다.
4. 고전압 픽스처와 3축 프로브를 사용하여 해당 PAD에 정확하게 접촉시킵니다.
5. 프로브와 PAD의 접촉 상태 및 테스터 연결을 확인합니다. 플루오르 오일을 니들에 도포한 후 고전압에서 점화 테스트를 실시한 후 전기 신호를 인가하여 시험을 수행합니다.
1. 척과 현미경은 소프트웨어로 모터를 제어하여 이동하며, 이동 정확도는 0.1μm입니다.
2. 내장형 3배 줌 다중 시야, 삼중 배율 공초점 광학 시스템을 장착하여 여러 시야를 동시에 표시함으로써 극도로 편리한 니들 포인팅 경험을 제공합니다.
3. 고전압 척, 고전압 픽스처 및 션트 프로브는 전력 시험 중 고전압 및 고전류 조건을 견딜 수 있습니다.
4. 통합형 고성능 진동 차단 플랫폼과 외부 차단 장벽을 장착하여 작업자에 의한 진동을 방지합니다. 빠른 진동 회복 시간은 <1초로, 고안정성 시험 환경을 제공합니다.
5. 적외선 광막은 지속적으로 감지하며, 고전압 시험 중 작업자가 고전압 부분에 접근할 경우 프로그램이 즉시 작동을 중단하여 인원의 안전을 보호합니다.
수평 소자 시험 (수직 소자는 척 후면 전극을 사용하여 시험 가능)
