HD Semi PCT系列及功率循环测试原理功率半导体器件作为电力电子行业能源转换和控制的核心零部件之一，正逐步朝着高可靠性、高开关频率、高工作结温、高功率密度和小型化的趋势发展。功率器件分为分立器件和模块，主要应用在新能源汽车、工业变频、智能电网和轨道交通等领域。以新能源汽车和轨交为例，功率模块设计使用寿命一般为15年和30年，如何测试器件的可靠性和寿命模型？目前可行的测试方法即为加速寿命测试，公认最重要的可靠性测试之一就是功率循环测试。功率循环测试原理功率循环原理是通过加载周期性加热电流，使芯片产生工作损耗发热，造成芯片结温的周期性波动，模拟工作时模块内部各互连层的疲劳失效，以此来考察芯片自发热对可靠性的影响。每个循环周期首先加载大电流使器件工作自发热，加热时间ton，随后切断加热电流打开测量用小电流，获得器件小电流下的饱和压降VCEsat，通过VCEsat和芯片结温的线性关系得到器件结温。在功率循环过程中通过器件大电流下的饱和压降VCE来表征器件键合线的连接状态，热阻Rth来表征焊料的连接状态功率循环按加热等级分为秒级功率循环和分钟功率循环，对应的是靠近芯片的键合线老化失效和远离芯片的系统焊料层老化失效。常规的功率循环试验流程如下：华电半导体功率循环测试设备HDSemi PCT系列的技术起源来自德国开姆尼兹工业大学（TU Chemnitz） Josef Lutz教授团队开发的多支路功率循环测试技术，受到英飞凌等欧洲大厂广泛接受。华北电力大学功率器件可靠性团队与Lutz教授团队通力合作，在中国实现了产业化，即HDSemi PCT系列。产品有如下特点：1. 高可靠性：多支路拓扑结构通过切换支路间电流实现循环加热器件，因此负载电源得以保持恒定输出，尽管工作温度很高，但是没有因为导通关断带来的温度波动，保证电流源的长期使用寿命2. 3倍测试效率：一条支路加热的同时可以冷却其他支路的器件，同样的测试条件可以测试3倍数量（相比于电源并联技术）的器件。每条支路负载电流都可以达到设备最大输出电流，有效提高测试效率3. 低开通时间：得益于多支路并联和高效的水冷设计，设备加热时间可以做到很低，有利于秒级功率循环；降温时间为加热时间的2倍，可以有效带走器件热量；加热时间最小可以达到200ms，这是目前商业设备所能达到的最小开通间隔4. 高灵活度：可根据测试条件设置器件连接方式，灵活配置ton和toff，使得降温时间等于加热时间，或2倍于加热时间，具体数值灵活可调5. 严格满足AQG 324标准：对于电动汽车3相全桥模块需要考核全部六个开关，这种支路方式完全满足这类拓扑（附）团队介绍华北电力大学可靠性团队2013年与国网全球能源互联网研究院合作开发国产高压大功率压接型IGBT器件产品，后重点关注器件的可靠性测试方法、测试技术和失效机理。现有博士生6名，硕士生11名，仿真工作站3台。烟台产业化落地，提供功率循环测试设备和第三方检测服务：–器件封装可靠性–器件高温可靠性–器件特性和失效分析

创新点电阻电容自动化测试系统RCL-Testing System      LCR自动化测试系统主要由上位机测试系统软件，测试仪表和元件自动化测试设备组成。测试系统面向实验室和生产现场电子元件的人工测试现状，进行了针对性的功能设计，可对贴片电阻，电容，电感等贴片元件参数，进行快速不间断自动化测试和测试报告的保存导出，有效减少人工测试时间，提高测试的准确性。电阻电容自动化测试系统RCL-Testing System系统优势   可通过系统软件配置测试仪表，如LCR数字电桥，绝缘电阻测试仪，低阻测试仪等。   测试过程中根据参数配置，设备自动选择对应仪表进行测试。   设备通过上下料仓供料和换料，可有效保证设备的连续测试时间，实现设备不间断测试，测试速度得到了极大的提高。电阻电容自动化测试系统RCL-Testing System系统功能    电容值，损耗正切值，低阻，高阻，电感的自动化测试。    仪器测试参数通过软件进行配置，可生成不同测试配置文件保存和调用。    测试报告可按测试值上下限设置，对超差数据用不同颜色显法，测试数据可分页查看，也可通过曲线显示趋势。    自动生成测试报告和定时备份，防止异常测试数据丢失。    测试时间可调整配置，适应不同电子元件测试条件需求。    测试电路板可进行连续批量测试，也可以指定次数重复测试。    测试电路板通过料仓进行上料和下料，换料过程不影响设备测试。