功率循环测试设备技术起源

       由德国开姆尼茨工业大学（TU Chemnitz） Josef .Lutz教授团队开发的功率循环测试技术和设备，其多支路测试

技术为英飞凌等欧洲大厂广泛接受；同时该设备也是完成了著名的CIPS08寿命模型的功勋设备。华北电力大学功率器

件可靠性团队可靠性团队（黄永章教授）、邓二平教授与Lutz教授团队通力合作，把该测试技术在中国实现了工业化生产，

形成了PCT2000系列设备；并在这个过程中，华电团队采用这台系列设备为众多的国内外客户提供了前沿的测试服务和失效分析。

 独有的高效率功率循环测试技术

       采用独有的高效率的多支路测试技术[1]，PCT2000系列是3条支路并联，每条支路标配2个被测器件，也可升级

为4个被测器件。多支路测试技术的原理如图1所示。

      采用该测试技术只需要一个直流电源，通过控制各条支路开关来使得电流在测试支路间依次分时流过，既可以保

证直流电源的持续稳定输出，确保电源和设备的长期运行可靠性，又可以大幅提高测试效率。

功率循环测试设备产品特点

       常规功率循环测试也被称为主动温度循环。为了提高功率循环的测试测试效率、测试精度和设备长期运行可靠性，

本测试装备对常规 测试电路进行了创新性的改进，采用 3 条测试支路并联的方式，当一 条支路上的待测器件被电流

加热时，其他支路上的待测器件正在被充 分冷却，极大的提高测试效率。另可选配 1 条辅助支路满足不同测试 要求。

同时为了满足企业和科研院校的研发和教学需求，提供设备测 试功能和参数定制化服务，基本覆盖目前业内所有封装

形式功率器件 的测试要求。 

功率循环测试设备技术亮点

       团队经过 8 年的技术迭代和经验积累，研制了具有世界一流水平 的功率循环测试设备，相比市面上其他设备，该

设备具有的技术优势有： 

（1）可测试 Si/SiC/GaN/GaAs 材料的 IGBT、MOSFET 和二极管等不同类型功率器件

（2）标准负载电流为 2000A，最大可扩展至 6000A，可满足市面 上所有器件的测试需求； 

（3）同时可进行 6 个待测器件的测试（可升级至 12 测试通道）， 定制化服务最大可拓展到 24 个通道，极大的提高测试效率； 

（4）优化的温度系数校准方法，提高温度校准和结温测量的准 确性，并可自动生成校准文件； 

（5）针对不同封装形式的器件设计不同的测试夹具，保证测试 的一致性和准确性； 

（6）可进行秒级功率循环（开通时间<5s）和分钟级功率循环（开 通时间>15s），满足最新的 AQG-324 测试标准，开通时间

最短可达到 100ms。 

（7）可进行热阻（Rth）测试、瞬态热阻抗（Zth）测试，可作为全 面的热特性分析设备； 

（8）测量和记录每个循环的最高结温、最低结温、饱和压降和 热阻值，方便判断失效模式，无需进行昂贵和复杂的失效分析； 

（9）符合国标和行业标准 A、《 Automotive Power Module Qualification Guideline 》 AQG324。

 B 、《 Semiconductor devices-Discrete devices-Part 9:Insulated- gate bipolar transistors (IGBT)》IEC 60747-9:2007。 

根据 IEC60747-9，AQG324（2018）规定，可知 IGBT 失效判据为：集射极饱和压降上升 5%，热阻上升 20%，工程化的判

定标准目 前根据饱和压降 Vcesat 和热阻 Rth。 

（10）自动化测试流程，24 小时无人值守，可远程监测实验和设 备状态，可靠性高；

（11）人机交互界面友好，方便操作和使用，配置多项安全措施， 保证人员和设备安全； 

（12）设备所有功能均可进行定制化设计，满足不同的测试需求 和范围，标准化系列产品有 1000A,2000A,3000A,4000A 和 6000A。

PCT2000t团队

     技术开发团队：建设了世界一流水平的功率器件可靠性研究实验室；服务于国际国内的器件制造商、不同市场的应用商；提供新测试技术研发、新型设备研发、设备改进。

产品制造团队：完备的零部件设计、组装、调试试验；建立完整的供应链体系和质量管理体系。

服务团队：除了安装调试维修能力，还具备测试服务能力，并服务于客户的可靠性测试要求。

                大功率器件可靠性研究实验室1（NCEPU）

                  大功率器件可靠性研究实验室2（NCEPU）

                     PCT2000系列产品装配调试车间1

功率循环测试设备规格参数