SiC MOSFET 非钳位电感开关（UIS）测试方法

1SiCMOSFET非钳位电感开关（UIS）测试方法实验室研发等阶段的UIS测试。对于SiCMOSFET功率模块，可在将单管封装成模块前参照本文件对单管3.1存储在感性负载的电感中的能量驱动未经电压钳位的器件的过程，可表征器件在雪崩模式下的能量承受能力，包括单脉冲雪崩击穿能量、重复雪崩击穿能量等3.2注：对单脉冲雪崩击穿能量的测试通常在器件量产过程中进行，其目3.3注：对极限单脉冲雪崩击穿能量的测试通常在器件的研发阶段进行，3.43.54测试原理24.1.1测试电路Ⅰ对SiCMOSFET器件进行UIS测试的测试电a)常规封装器件测试电路b)带KelvinSL——电感值；4.1.2测试电路Ⅱ测试电路Ⅱ在测试电路Ⅰ中增加了续流二极管和高速开关，3a)常规封装器件测试电路b)带KelvinS测试电路Ⅱ的测试原理是让器件处于导通状态，接通高速开关S，让充电电压对电感充电，L——电感值。4.1.3测试电路的选择——若充电电压VDD大于器件的产品手册或详细规范等文件中规定的器件击穿电压，则——若充电电压VDD小于器件的产品手册或详细规范等文件中规定的器件击穿电对器件的击穿电压进行规定，则可以从测试电路Ⅰ在测试时，器件会面临炸机的风险，应在实验过程中注意满足以下安全条4b）在被测器件上增加保护罩，避免器件炸机给测试人员造成伤害。会衰减，导致电感中能量开始被器件消耗时的电流实际值低于理论的IAV值，建议在电流衰减），），重复脉冲（EAR见6.2.2重复脉冲（LimitEAR见6.4.2），），重复脉冲（EAR见6.3.2重复脉冲（LimitEAR见6.5.26.2基于测试电路Ⅰ的雪崩击穿能量验证测试流程基于测试电路Ⅰ的单脉冲雪崩击穿能量验证按照如下流程进行b)在测试装置中设置以下测试参数：d)对漏极电流ID进行监测，ID达到规定的充电电流峰值IAV时，停止在栅极施加电压，将器件关5IAV——充电电流的峰值；L——电感值；2)在漏极和源极两端施加电压，对漏极泄露电流IDS进行监测，判断l若无器件的产品手册或产品详细规范等文件对漏极泄露电流ID6若基于测试电路Ⅰ对重复雪崩击穿能量进行验证，则在6.2.1的基础上，将在栅极施加单次脉冲更换为在栅极施加周期性的脉冲并进行测试，相邻两次脉冲的时间间隔T应确保施加周期性脉冲过程中器件结温接近最高结温并保持稳定。若时间间隔T较长，器件在每次脉冲后均能回到起始结温，则无法测在步骤e）中，按照第1）种方法对器件是否失效进行判断时，若器件未失效，典型波形见图6.3基于测试电路Ⅱ的雪崩击穿能量验证测试程序基于测试电路Ⅱ的单脉冲雪崩击穿能量验证按照如下流程进行a)根据SiCMOSFET单管功率器件的芯片或封装b)按照与6.2.1相同的要求，在测试装e)从以下两种方法中，选择一种，对器件是否失效进行判断：1)继续对漏极电流ID进行监测，使用公式（4）计算tAV，判断器件是否失效：IAV——充电电流的峰值；L——电感值；7若基于测试电路Ⅱ对重复雪崩击穿能量进行验证，则在6.3.1的基础上，将在栅极施加单次脉冲更换为在栅极施加周期性的脉冲并进行测试。相邻两次脉冲的时间间隔T应确保施加周期性脉冲过程中器在步骤e）中，按照第1）种方法对器件是否失效进行判断时，若器件未失效，典型波形见图6.4基于测试电路Ⅰ的极限雪崩击穿能量测试程序基于测试电路Ⅰ的极限单脉冲雪崩击穿能量按照如下流程进行a)根据SiCMOSFET单管功率器件的芯片或封装b)在测试装置中设置充电电流峰值IAV的初始值IAV0，其他测试参数与6.2.1相同；82)若器件失效，则记录此时的IAV，作为器件的极限雪崩击穿电流值。若基于测试电路Ⅰ对极限重复雪崩击穿能量进行测试，则在6.4.1的基础上，将在栅极施加单次脉冲更换为在栅极施加周期性的脉冲并进行测试。相邻两次脉冲的时间间隔T应确保施加周期性脉冲过程6.5基于测试电路Ⅱ的极限雪崩击穿能量测试程序基于测试电路Ⅱ的极限单脉冲雪崩击穿能量按照如下流程进行a)根据SiCMOSFET单管功率器件的芯片或封装b)在测试装置中设置充电电流峰值IAV的初始值IAV0，其他测试参数与6.3.1相2)若器件失效，则记录此时的IAV，作为器件的极限雪崩击穿电流值。若基于测试电路Ⅱ对极限重复雪崩击穿能量进行测试，则在6.5.1的基础上，将在栅极施加单次脉冲更换为在栅极施加周期性的脉冲并进行测试。相邻两次脉冲的时间间隔T应确保施加周期性脉冲过程a)记录在测试中使用的充电电流峰值IAV，即雪崩击穿电b)依据雪崩击穿电流IAV等参数，计算雪崩击穿能量EAS。91)对于雪崩击穿能量验证测试，应给出在规定的充电电流峰值条件下，器件是否通过了测2)对于极限雪崩击穿能量测试，应给出器件的极限充电电流峰值和极限雪崩击穿能量测试SiCMOSFET非钳位电感开关（UIS）测试记录充电电压VDD：充电电压VDD：栅极开通电压VG(ON)：栅极开通电压VG(ON)：栅极关断电压VG(OFF)：栅极关断电压VG(OFF)：栅极电阻RG：栅极电阻RG：充电电流峰值IAV：充电电流峰值初始值IAV