功率循环测试仪

家电高低温循环测试方法高低温循环试验箱：1.高温环境测试：将家用电器置于高温环境中，模拟高温条件下的工作情况。可以选择使用高温试验箱或者将设备放置在一个高温房间中。确保环境温度稳定，并逐步升高温度至目标测试温度。在高温下，观察和记录设备的性能、温度变化、噪音、电流消耗等参数，并评估设备的工作稳定性和安全性。2.低温环境测试：将家用电器置于低温环境中，模拟低温条件下的工作情况。可以选择使用低温试验箱或者将设备放置在一个低温房间中。确保环境温度稳定，并逐步降低温度至目标测试温度。在低温下，观察和记录设备的性能、启动时间、电源适应性、耐寒性等参数，并评估设备的工作稳定性和安全性。3.温度循环测试：将家用电器置于温度循环试验箱中，进行温度循环测试。该测试模拟设备在不同温度之间的变化和过渡过程。设定温度循环的上下限，并根据测试要求和标准进行温度变化的频率和持续时间。在温度循环测试中，观察和记录设备的性能、温度响应、温度均匀性等参数，并评估设备在温度变化环境下的可靠性和稳定性。4.湿度测试：在湿度控制环境中对家用电器进行测试，以模拟不同湿度条件下的工作情况。可以选择使用湿度试验箱或者控制环境湿度的设备。设定目标湿度并保持稳定，观察和记录设备的性能、防潮性能、绝缘性能等参数，并评估设备在湿度变化环境下的可靠性和稳定性。高低温循环试验是指设定温度从-50℃保持4小时后，加热到+90℃，然后，在+90℃保持4小时，冷却至-50℃小时，依次做N个循环。工业级温度标准-40℃～+85℃，由于温箱通常有温差，为了确保客户端不会因温度偏差而导致测试结果不一致，建议使用标准温度进行内部测试±5℃测试温差。

1. 研究背景及意义碳化硅(SiC)是一种宽带隙(WBG)的半导体材料，目前已经显示出有能力满足前述领域中不断发展的电力电子的更高性能要求。在过去，硅(Si)一直是最广泛使用的功率开关器件的半导体材料。然而，随着硅基功率器件已经接近其物理极限，进一步提高其性能正成为一个巨大的挑战。我们很难将它的阻断电压和工作温度分别限制在6.5kV和175℃，而且相对于碳化硅器件它的开关速度相对较慢。另一方面，由SiC制成的器件在过去几十年中已经从不成熟的实验室原型发展成为可行的商业产品，并且由于其高击穿电压、高工作电场、高工作温度、高开关频率和低损耗等优势被认为是Si基功率器件的替代品。除了这些性能上的改进，基于SiC器件的电力电子器件有望通过最大限度地减少冷却要求和无源元件要求来实现系统的体积缩小，有助于降低整个系统成本。SiC的这些优点与未来能源转换应用中的电力电子器件的要求和方向非常一致。尽管与硅基器件相比SiC器件的成本较高，但SiC器件能够带来的潜在系统优势足以抵消增加的器件成本。目前SiC器件和模块制造商的市场调查显示SiC器件的优势在最近的商业产品中很明显，例如SiC MOSFETs的导通电阻比Si IGBT的导通电阻小四倍，并且在每三年内呈现出-30%的下降趋势。与硅同类产品相比，SiC器件的开关能量小10-20倍，最大开关频率估计高20倍。由于这些优点，预计到2022年，SiC功率器件的总市场将增长到10亿美元，复合年增长率(CAGR)为28%，预计最大的创收应用是在混合动力和电动汽车、光伏逆变器和工业电机驱动中。然而，从器件的角度来看，挑战和问题仍然存在。随着SiC芯片有效面积的减少，短路耐久时间也趋于减少。这表明在稳定性、可靠性和芯片尺寸之间存在着冲突。而且SiC器件的现场可靠性并没有在各种应用领域得到证明，这些问题直接导致SiC器件在电力电子市场中的应用大打折扣。另一方面，生产高质量、低缺陷和较大的SiC晶圆是SiC器件制造的技术障碍。这种制造上的困难使得SiC MOSFET的每年平均销售价格比Si同类产品高4-5倍。尽管SiC材料的缺陷已经在很大程度上被克服，但制造工艺还需要改进，以使SiC器件的成本更加合理。最近几年大多数SiC器件制造大厂已经开始使用6英寸晶圆进行生产。硅代工公司X-fab已经升级了其制造资源去适应6英寸SiC晶圆，从而为诸如Monolith这类无晶圆厂的公司提供服务。这些积极的操作将导致SiC器件的整体成本降低。图1.1 SiC器件及其封装的发展图1.1展示了SiC功率器件及其封装的发展里程碑。第一个推向市场的SiC器件是英飞凌公司在2001年生产的肖特基二极管。此后，其他公司如Cree和Rohm继续发布各种额定值的SiC二极管。2008年，SemiSouth公司生产了第一个SiC结点栅场效应晶体管（JFET），在那个时间段左右，各公司开始将SiC肖特基二极管裸模集成到基于Si IGBT的功率模块中，生产混合SiC功率模块。从2010年到2011年，Rohm和Cree推出了第一个具有1200V额定值的分立封装的SiC MOSFET。随着SiC功率晶体管的商业化，Vincotech和Microsemi等公司在2011年开始使用SiC JFET和SiC二极管生产全SiC模块。2013年，Cree推出了使用SiC MOSFET和SiC二极管的全SiC模块。此后，其他器件供应商，包括三菱、赛米控、富士和英飞凌，自己也发布了全SiC模块。在大多数情况下，SiC器件最初是作为分立元件推出的，而将这些器件实现为模块封装是在最初发布的几年后开发的。这是因为到目前为止分立封装的制造过程比功率模块封装要简单得多。另一个原因也有可能是因为发布的模块已经通过了广泛的标准JEDEC可靠性测试资格认证，这代表器件可以通过2000万次循环而不发生故障，因此具有严格的功率循环功能。而且分离元件在设计系统时具有灵活性，成本较低，而模块的优势在于性能较高，一旦有了产品就容易集成。虽然SiC半导体技术一直在快速向前发展，但功率模块的封装技术似乎是在依赖过去的惯例，这是一个成熟的标准。然而，它并没有达到充分挖掘新器件的潜力的速度。SiC器件的封装大多是基于陶瓷基底上的线接合方法，这是形成多芯片模块（MCM）互连的标准方法，因为它易于使用且成本相对较低。然而，这种标准的封装方法由于其封装本身的局限性，已经被指出是向更高性能系统发展的技术障碍。首先，封装的电寄生效应太高，以至于在SiC器件的快速开关过程中会产生不必要的损失和噪音。第二，封装的热阻太高，而热容量太低，这限制了封装在稳态和瞬态的散热性能。第三，构成封装的材料和元件通常与高温操作（200℃）不兼容，在升高的操作温度下，热机械可靠性恶化。最后，对于即将到来的高压SiC器件，承受高电场的能力是不够的。这些挑战的细节将在第二节进一步阐述。总之，不是器件本身，而是功率模块的封装是主要的限制因素之一，它阻碍了封装充分发挥SiC元件的优势。因此，应尽最大努力了解未来SiC封装所需的特征，并相应地开发新型封装技术去解决其局限性。随着社会的发展，环保问题与能源问题愈发严重，为了提高电能的转化效率，人们对于用于电力变换和电力控制的功率器件需求强烈[1, 2]。碳化硅（SiC）材料作为第三代半导体材料，具有禁带宽度大，击穿场强高、电子饱和速度大、热导率高等优点[3]。与传统的Si器件相比，SiC器件的开关能耗要低十多倍[4]，开关频率最高提高20倍[5, 6]。SiC功率器件可以有效实现电力电子系统的高效率、小型化和轻量化。但是由于SiC器件工作频率高，而且结电容较小，栅极电荷低，这就导致器件开关时，电压和电流变化很大，寄生电感就极易产生电压过冲和振荡现象，造成器件电压应力、损耗的增加和电磁干扰问题[7, 8]。还要考虑极端条件下的可靠性问题。为了解决这些问题，除了器件本身加以改进，在封装工艺上也需要满足不同工况的特性要求。起先，电力电子中的SiC器件是作为分立器件生产的，这意味着封装也是分立的。然而SiC器件中电压或电流的限制，通常工作在低功耗水平。当需求功率达到100 kW或更高时，设备往往无法满足功率容量要求[9]。因此，需要在设备中连接和封装多个SiC芯片以解决这些问题，并称为功率模块封装[10, 11]。到目前为止，功率半导体的封装工艺中，铝（Al）引线键合封装方案一直是最优的封装结构[12]。传统封装方案的功率模块采用陶瓷覆铜板，陶瓷覆铜板（Direct Bonding Copper，DBC）是一种具有两层铜的陶瓷基板，其中一层图案化以形成电路[13]。功率半导体器件底部一般直接使用焊料连接到DBC上，顶部则使用铝引线键合。底板（Baseplate）的主要功能是为DBC提供支撑以及提供传导散热的功能，并与外部散热器连接。传统封装提供电气互连（通过Al引线与DBC上部的Cu电路键合）、电绝缘（使用DBC陶瓷基板）、器件保护（通过封装材料）和热管理（通过底部）。这种典型的封装结构用于目前制造的绝大多数电源模块[14]。传统的封装方法已经通过了严格的功率循环测试（2000万次无故障循环），并通过了JEDEC标准认证[15]。传统的封装工艺可以使用现有的设备进行，不需要额外开发投资设备。传统的功率模块封装由七个基本元素组成，即功率半导体芯片、绝缘基板、底板、粘合材料、功率互连、封装剂和塑料外壳，如图1.2所示。模块中的这些元素由不同的材料组成，从绝缘体、导体、半导体到有机物和无机物。由于这些不同的材料牢固地结合在一起，为每个元素选择适当的材料以形成一个坚固的封装是至关重要的。在本节中，将讨论七个基本元素中每个元素的作用和流行的选择以及它们的组装过程。图1.2标准功率模块结构的横截面功率半导体是功率模块中的重要元素，通过执行电气开/关开关将功率从源头转换到负载。标准功率模块中最常用的器件类型是MOSFETs、IGBTs、二极管和晶闸管。绝缘衬底在半导体元件和终端之间提供电气传导，与其他金属部件（如底板和散热器）进行电气隔离，并对元件产生的热量进行散热。直接键合铜（DBC）基材在传统的电源模块中被用作绝缘基材，因为它们具有优良的性能，不仅能满足电气和热的要求，而且还具有机械可靠性。在各种候选材料中，夹在两层铜之间的陶瓷层的流行材料是Al2O3，AlN，Si2N4和BeO。接合材料的主要功能是通过连接每个部件，在半导体、导体导线、端子、基材和电源模块的底板之间提供机械、热和电的联系。由于其与电子组装环境的兼容性，SnPb和SnAgCu作为焊料合金是最常用的芯片和基片连接材料。在选择用于功率模块的焊料合金时，需要注意的重要特征是：与使用温度有关的熔化温度，与功率芯片的金属化、绝缘衬底和底板的兼容性，高机械强度，低弹性模量，高抗蠕变性和高抗疲劳性，高导热性，匹配的热膨胀系数（CTE），成本和环境影响。底板的主要作用是为绝缘基板提供机械支持。它还从绝缘基板上吸收热量并将其传递给冷却系统。高导热性和低CTE（与绝缘基板相匹配）是对底板的重要特性要求。广泛使用的底板材料是Cu，AlSiC，CuMoCu和CuW。导线键合的主要作用是在模块的功率半导体、导体线路和输入/输出终端之间进行电气连接。器件的顶面连接最常用的材料是铝线。对于额定功率较高的功率模块，重铝线键合或带状键合用于连接功率器件的顶面和陶瓷基板的金属化，这样可以降低电阻和增强热能力。封装剂的主要目的是保护半导体设备和电线组装的组件免受恶劣环境条件的影响，如潮湿、化学品和气体。此外，封装剂不仅在电线和元件之间提供电绝缘，以抵御电压水平的提高，而且还可以作为一种热传播媒介。在电源模块中作为封装剂使用的材料有硅凝胶、硅胶、聚腊烯、丙烯酸、聚氨酯和环氧树脂。塑料外壳（包括盖子）可以保护模块免受机械冲击和环境影响。因为即使电源芯片和电线被嵌入到封装材料中，它们仍然可能因处理不当而被打破或损坏。同时外壳还能机械地支撑端子，并在端子之间提供隔离距离。热固性烯烃（DAP）、热固性环氧树脂和含有玻璃填料的热塑性聚酯（PBT）是塑料外壳的最佳选择。传统电源模块的制造过程开始于使用回流炉在准备好的DBC基片上焊接电源芯片。然后，许多这些附有模具的DBC基板也使用回流焊工艺焊接到一个底板上。在同一块底板上，用胶水或螺丝钉把装有端子的塑料外壳连接起来。然后，正如前面所讨论的那样，通过使用铝线进行电线连接，实现电源芯片的顶部、DBC的金属化和端子之间的连接。最后，用分配器将封装材料沉积在元件的顶部，并在高温下固化。前面所描述的结构、材料和一系列工艺被认为是功率模块封装技术的标准，在目前的实践中仍被广泛使用。尽管对新型封装方法的需求一直在持续，但技术变革或采用是渐进的。这种对新技术的缓慢接受可以用以下原因来解释。首先，人们对与新技术的制造有关的可靠性和可重复性与新制造工艺的结合表示担忧，这需要时间来解决。因此，考虑到及时的市场供应，模块制造商选择继续使用成熟的、广为人知的传统功率模块封装技术。第二个原因是传统电源模块的成本效益。由于传统电源模块的制造基础设施与其他电子器件封装环境兼容，因此不需要与开发新材料和设备有关的额外成本，这就大大降低了工艺成本。尽管有这些理由坚持使用标准的封装方法，但随着半导体趋势从硅基器件向碳化硅基器件的转变，它正显示出局限性并面临着根本性的挑战。使用SiC器件的最重要的优势之一是能够在高开关频率下工作。在功率转换器中推动更高的频率背后的主要机制是最大限度地减少整个系统的尺寸，并通过更高的开关频率带来的显著的无源尺寸减少来提高功率密度。然而，由于与高开关频率相关的损耗，大功率电子设备中基于硅的器件的开关频率通常被限制在几千赫兹。图1.3中给出的一个例子显示，随着频率的增加，使用Si-IGBT的功率转换器的效率下降，在20kHz时已经下降到73%。另一方面，在相同的频率下，SiC MOSFET的效率保持高达92%。从这个例子中可以看出，硅基器件在高频运行中显示出局限性，而SiC元件能够在更高频率下运行时处理高能量水平。尽管SiC器件在开关性能上优于Si器件对应产品，但如果要充分利用其快速开关的优势，还需要考虑到一些特殊的因素。快速开关的瞬态效应会导致器件和封装内部的电磁寄生效应，这正成为SiC功率模块作为高性能开关应用的最大障碍。图1.3 Si和SiC转换器在全额定功率和不同开关频率下的效率图1.4给出了一个半桥功率模块的电路原理图，该模块由高低两侧的开关和二极管对组成，如图1.4所示，其中有一组最关键的寄生电感，即主开关回路杂散电感(Lswitch)、栅极回路电感(Lgate)和公共源电感(Lsource)。主开关回路杂散电感同时存在于外部电源电路和内部封装互连中，而外部杂散电感对开关性能的影响可以通过去耦电容来消除。主开关回路杂散电感(Lswitch)是由直流+总线、续流二极管、MOSFET(或IGBT)和直流总线终端之间的等效串联电感构成的。它负责电压过冲，在关断期间由于电流下降而对器件造成严重的压力，负反馈干扰充电和向栅极源放电的电流而造成较慢的di/dt的开关损失，杂散电感和半导体器件的输出电容的共振而造成开关波形的振荡增加，从而导致EMI发射增加。栅极环路电感(Lgate)由栅极电流路径形成，即从驱动板到器件的栅极接触垫，以及器件的源极到驱动板的连接。它通过造成栅极-源极电压积累的延迟而降低了可实现的最大开关频率。它还与器件的栅极-源极电容发生共振，导致栅极信号的震荡。结果就是当我们并联多个功率芯片模块时，如果每个栅极环路的寄生电感不相同或者对称，那么在开关瞬间将产生电流失衡。共源电感(Lsource)来自主开关回路和栅极回路电感之间的耦合。当打开和关闭功率器件时，di/dt和这个电感上的电压在栅极电路中作为额外的（通常是相反的）电压源，导致di/dt的斜率下降，扭曲了栅极信号，并限制了开关速度。此外，共源电感可能会导致错误的触发事件，这可能会通过在错误的时间打开器件而损坏器件。这些寄生电感的影响在快速开关SiC器件中变得更加严重。在SiC器件的开关瞬态过程中会产生非常高的漏极电流斜率di/dt，而前面讨论的寄生电感的电压尖峰和下降也明显大于Si器件的。寄生电感的这些不良影响导致了开关能量损失的增加和可达到的最大开关频率的降低。开关瞬态的问题不仅来自于电流斜率di/dt，也来自于电压斜率dv/dt。这个dv/dt导致位移电流通过封装的寄生电容，也就是芯片和冷却系统之间的电容。图1.5显示了半桥模块和散热器之间存在的寄生电容的简化图。这种不需要的电流会导致对变频器供电的电机的可靠性产生不利影响。例如，汽车应用中由放电加工(EDM)引起的电机轴承缺陷会产生很大的噪声电流。在传统的硅基器件中，由于dv/dt较低，约为3 kV/µs，因此流经寄生电容的电流通常忽略不记。然而，SiC器件的dv/dt比Si器件的dv/dt高一个数量级，最高可达50 kV/µs，使通过封装电容的电流不再可以忽略。对Si和SiC器件产生的电磁干扰(EMI)的比较研究表明，由于SiC器件的快速开关速度，传导和辐射的EMI随着SiC器件的使用而增加。除了通过封装进入冷却系统的电流外，电容寄也会减缓电压瞬变，在开关期间产生过电流尖峰，并通过与寄生电感形成谐振电路而增加EMI发射，这是我们不希望看到的。未来的功率模块封装应考虑到SiC封装中的寄生和高频瞬变所带来的所有复杂问题和挑战。解决这些问题的主要封装级需要做到以下几点。第一，主开关回路的电感需要通过新的互连技术来最小化，以取代冗长的线束，并通过优化布局设计，使功率器件接近。第二，由于制造上的不兼容性和安全问题，栅极驱动电路通常被组装在与功率模块分开的基板上。应通过将栅极驱动电路与功率模块尽可能地接近使栅极环路电感最小化。另外，在平行芯片的情况下，布局应该是对称的，以避免电流不平衡。第三，需要通过将栅极环路电流与主开关环路电流分开来避免共源电感带来的问题。这可以通过提供一个额外的引脚来实现，例如开尔文源连接。第四，应通过减少输出端和接地散热器的电容耦合来减轻寄生电容中流动的电流，比如避免交流电位的金属痕迹的几何重叠。图1.4半桥模块的电路原理图。三个主要的寄生电感表示为Lswitch、Lgate和Lsource。图1.5半桥模块的电路原理图。封装和散热器之间有寄生电容。尽管目前的功率器件具有优良的功率转换效率，但在运行的功率模块中，这些器件产生的热量是不可避免的。功率器件的开关和传导损失在器件周围以及从芯片到冷却剂的整个热路径上产生高度集中的热通量密度。这种热通量导致功率器件的性能下降，以及器件和封装的热诱导可靠性问题。在这个从Si基器件向SiC基器件过渡的时期，功率模块封装面临着前所未有的散热挑战。图1.6根据额定电压和热阻计算出所需的总芯片面积在相同的电压和电流等级下，SiC器件的尺寸可以比Si器件小得多，这为更紧凑的功率模块设计提供了机会。根据芯片的热阻表达式，芯片尺寸的缩小，例如芯片边缘的长度，会导致热阻的二次方增加。这意味着SiC功率器件的模块化封装需要特别注意散热和冷却。图1.6展示了计算出所需的总芯片面积减少，这与芯片到冷却剂的热阻减少有关。换句话说，随着芯片面积的减少，SiC器件所需的热阻需要提高。然而，即使结合最先进的冷却策略，如直接冷却的冷板与针状翅片结构，假设应用一个70kVA的逆变器，基于DBC和线束的标准功率模块封装的单位面积热阻值通常在0.3至0.4 Kcm2/W之间。为了满足研究中预测的未来功率模块的性能和成本目标，该值需要低于0.2 Kcm2/W，这只能通过创新方法实现，比如双面冷却法。同时，小的芯片面积也使其难以放置足够数量的线束，这不仅限制了电流处理能力，也限制了热电容。以前对标准功率模块封装的热改进大多集中在稳态热阻上，这可能不能很好地代表开关功率模块的瞬态热行为。由于预计SiC器件具有快速功率脉冲的极其集中的热通量密度，因此不仅需要降低热阻，还需要改善热容量，以尽量减少这些快速脉冲导致的峰值温度上升。在未来的功率模块封装中，应解决因采用SiC器件而产生的热挑战。以下是未来SiC封装在散热方面应考虑的一些要求。第一，为了降低热阻，需要减少或消除热路中的一些封装层；第二，散热也需要从芯片的顶部完成以使模块的热阻达到极低水平，这可能需要改变互连方法，比如采用更大面积的接头；第三，封装层接口处的先进材料将有助于降低封装的热阻。例如，用于芯片连接和热扩散器的材料可以分别用更高的导热性接头和碳基复合材料代替。第四，喷射撞击、喷雾和微通道等先进的冷却方法可以用来提高散热能力。SiC器件有可能被用于预期温度范围极广的航空航天应用中。例如用于月球或火星任务的电子器件需要分别在-180℃至125℃和-120℃至85℃的广泛环境温度循环中生存。由于这些空间探索中的大多数电子器件都是基于类似地球的环境进行封装的，因此它们被保存在暖箱中，以保持它们在极低温度下的运行。由于SiC器件正在评估这些条件，因此需要开发与这些恶劣环境兼容的封装技术，而无需使用暖箱。与低温有关的最大挑战之一是热循环引起的大的CTE失配对芯片连接界面造成的巨大压力。另外，在室温下具有柔性和顺应性的材料，如硅凝胶，在-180℃时可能变得僵硬，在封装内产生巨大的应力水平。因此，SiC封装在航空应用中的未来方向首先是开发和评估与芯片的CTE密切匹配的基材，以尽量减少应力。其次，另一个方向应该是开发在极低温度下保持可塑性的芯片连接材料。在最近的研究活动中，在-180℃-125℃的极端温度范围内，对分别作为基材和芯片附件的SiN和Indium焊料的性能进行了评估和表征。为进一步推动我国能源战略的实施，提高我国在新能源领域技术、装备的国际竞争力，实现高可靠性碳化硅 MOSFET 器件中试生产技术研究，研制出满足移动储能变流器应用的多芯片并联大功率MOSFET 器件。本研究将通过寄生参数提取、建模、仿真及测试方式研究 DBC 布局、多栅极电阻等方式对芯片寄生电感与均流特性的影响，进一步提高我国碳化硅器件封装及测试能力。2. SiC MOSFET功率模块设计技术2.1 模块设计技术介绍在MOSFET模块设计中引入软件仿真环节，利用三维电磁仿真软件、三维温度场仿真软件、三维应力场仿真软件、寄生参数提取软件和变流系统仿真软件，对MOSFET模块设计中关注的电磁场分布、热分布、应力分布、均流特性、开关特性、引线寄生参数对模块电特性影响等问题进行仿真，减小研发周期、降低设计研发成本，保证设计的产品具备优良性能。在仿真基础上，结合项目团队多年从事电力电子器件设计所积累的经验，解决高压大功率MOSFET模块设计中存在的多片MOSFET芯片和FRD芯片的匹配与均流、DBC版图的设计与芯片排布设计、电极结构设计、MOSFET模块结构设计等一系列难题，最终完成模块产品的设计。高压大功率MOSFET模块设计流程如下：图2.1高压大功率MOSFET模块设计流程在MOSFET模块设计中，需要综合考虑很多问题，例如：散热问题、均流问题、场耦合问题、MOSFET模块结构优化设计问题等等。MOSFET芯片体积小，热流密度可以达到100W/cm2~250W/cm2。同时，基于硅基的MOSFET芯片最高工作温度为175℃左右。据统计，由于高温导致的失效占电力电子芯片所有失效类型的50%以上。随电力电子器件设备集成度和环境集成度的逐渐增加，MOSFET模块的最高温升限值急剧下降。因此，MOSFET模块的三维温度场仿真技术是高效率高功率密度MOSFET模块设计开发的首要问题。模块散热能力与众多因素有关：MOSFET模块所用材料的物理和化学性质、MOSFET芯片的布局、贴片的质量、焊接的工艺水平等。如果贴片质量差，有效散热面积小，芯片与DBC之间的热阻大，在模块运行时易造成模块局部过热而损坏。另外，芯片的排布对热分布影响也很大。下图4.2是采用有限元软件对模块内部的温度场进行分析的结果：图2.2 MOSFET模块散热分布分析在完成结构设计和材料选取后，采用ANSYS软件的热分析模块ICEPAK，建立包括铜基板、DBC、MOSFET芯片、二极管芯片以及包括铝质键合引线在内的相对完整的数值模拟模型。模拟实际工作条件，施加相应的载荷，得到MOSFET的温度场分布，根据温度场分布再对MOSFET内部结构和材料进行调整，直至达到设计要求范围内的最优。2.2 材料数据库对一个完整的焊接式MOSFET模块而言，从上往下为一个 8层结构：绝缘盖板、密封胶、键合、半导体芯片层、焊接层 1、DBC、焊接层 2、金属底板。MOSFET模块所涉及的主要材料可分为以下几种类型：导体、绝缘体、半导体、有机物和无机物。MOSFET模块的电、热、机械等性能与材料本身的电导率、热导率、热膨胀系数、介电常数、机械强度等密切相关。材料的选型非常重要，为此有必要建立起常用的材料库。2.3 芯片的仿真模型库所涉及的MOSFET芯片有多种规格，包括：1700V 75A/100A/125A；2500V/50A；3300V/50A/62.5A；600V/100A；1200V/100A；4500V/42A；6500V/32A。为便于合理地进行芯片选型（确定芯片规格及其数量），精确分析多芯片并联时的均流性能，首先为上述芯片建立等效电路模型。在此基础上，针对实际电力电子系统中的滤波器、电缆和电机负载模型，搭建一个系统及的仿真平台，从而对整个系统的电气性能进行分析预估。2.4 MOSFET模块的热管理MOSFET模块是一个含不同材料的密集封装的多层结构，其热流密度达到100W/cm2--250W/cm2，模块能长期安全可靠运行的首要因素是良好的散热能力。散热能力与众多因素有关：MOSFET模块所用材料的物理和化学性质、MOSFET芯片的布局、贴片的质量、焊接的工艺水平等。如果贴片质量差，有效散热面积小，芯片与DBC之间的热阻大，在模块运行时易造成模块局部过热而损坏。芯片可靠散热的另一重要因素是键合的长度和位置。假设散热底板的温度分布均匀，而每个MOSFET芯片对底板的热阻有差异，导致在相同工况时，每个MOSFET芯片的结温不同。下图是采用有限元软件对模块内部的温度场进行分析的结果。图2.3MOSFET模块热分布在模块完成封装后，采用FLOTHERM软件的热分析模块，建立包括铜基板、DBC、MOSFET芯片、二极管芯片以及包括铝质键合引线在内的相对完整的数值模拟模型。模拟实际工作条件，施加相应的载荷，得到MOSFET的温度场分布的数值解，为MOSFET温度场分布的测试提供一定的依据。2.5. 芯片布局与杂散参数提取根据MOSFET模块不同的电压和电流等级，MOSFET模块所使用芯片的规格不同，芯片之间的连接方式也不同。因此，详细的布局设计放在项目实施阶段去完成。对中低压MOSFET模块和高压MOSFET模块，布局阶段考虑的因素会有所不同，具体体现在DBC与散热底板之间的绝缘、DBC上铜线迹之间的绝缘以及键合之间的绝缘等。2.6 芯片互联的杂散参数提取MOSFET芯片并联应用时的电流分配不均衡主要有两种：静态电流不均衡和动态电流不均衡。静态电流不均衡主要由器件的饱和压降VCE（sat）不一致所引起；而动态电流不均衡则是由于器件的开关时间不同步引起的。此外，栅极驱动、电路的布局以及并联模块的温度等因素也会影响开关时刻的动态均流。回路寄生电感特别是射极引线电感的不同将会使器件开关时刻不同步；驱动电路输出阻抗的不一致将引起充放电时间不同；驱动电路的回路引线电感可能引起寄生振荡；以及温度不平衡会影响到并联器件动态均流。2.7 模块设计专家知识库通过不同规格MOSFET模块的设计－生产－测试－改进设计等一系列过程，可以获得丰富的设计经验，并对其进行归纳总结，提出任意一种电压电流等级的MOSFET模块的设计思路，形成具有自主知识产权的高压大功率MOSFET模块的系统化设计知识库。3. SiCMOSFET封装工艺3.1 封装常见工艺MOSFET模块封装工艺主要包括焊接工艺、键合工艺、外壳安装工艺、灌封工艺及测试等。3.1.1 焊接工艺焊接工艺在特定的环境下，使用焊料，通过加热和加压，使芯片与DBC基板、DBC基板与底板、DBC基板与电极达到结合的方法。目前国际上采用的是真空焊接技术，保证了芯片焊接的低空洞率。焊接要求焊接面沾润好，空洞率小，焊层均匀，焊接牢固。通常情况下．影响焊接质量的最主要因素是焊接“空洞”，产生焊接空洞的原因，一是焊接过程中，铅锡焊膏中助焊剂因升温蒸发或铅锡焊片熔化过程中包裹的气泡所造成的焊接空洞，真空环境可使空洞内部和焊接面外部形成高压差，压差能够克服焊料粘度，释放空洞。二是焊接面的不良加湿所造成的焊接空洞，一般情况下是由于被焊接面有轻微的氧化造成的，这包括了由于材料保管的不当造成的部件氧化和焊接过程中高温造成的氧化，即使真空技术也不能完全消除其影响。在焊接过程中适量的加人氨气或富含氢气的助焊气体可有效地去除氧化层，使被焊接面有良好的浸润性．加湿良好。“真空+气体保护”焊接工艺就是基于上述原理研究出来的，经过多年的研究改进，已成为高功率，大电流，多芯片的功率模块封装的最佳焊接工艺。虽然干式焊接工艺的焊接质量较高，但其对工艺条件的要求也较高，例如工艺设备条件，工艺环境的洁净程度，工艺气体的纯度．芯片，DBC基片等焊接表面的应无沾污和氧化情况．焊接过程中的压力大小及均匀性等。要根据实际需要和现场条件来选择合适的焊接工艺。3.1.2 键合工艺引线键合是当前最重要的微电子封装技术之一，目前90％以上的芯片均采用这种技术进行封装。超声键合原理是在超声能控制下，将芯片金属镀层和焊线表面的原子激活，同时产生塑性变形，芯片的金属镀层与焊线表面达到原子间的引力范围而形成焊接点，使得焊线与芯片金属镀层表面紧密接触。按照原理的不同，引线键合可以分为热压键合、超声键合和热压超声键合3种方式。根据键合点形状，又可分为球形键合和楔形键合。在功率器件及模块中，最常见的功率互连方法是引线键合法，大功率MOSFET模块采用了超声引线键合法对MOSFET芯片及FRD芯片进行互连。由于需要承载大电流，故采用楔形劈刀将粗铝线键合到芯片表面或DBC铜层表面，这种方法也称超声楔键合。外壳安装工艺：功率模块的封装外壳是根据其所用的不同材料和品种结构形式来研发的，常用散热性好的金属封装外壳、塑料封装外壳，按最终产品的电性能、热性能、应用场合、成本，设计选定其总体布局、封装形式、结构尺寸、材料及生产工艺。功率模块内部结构设计、布局与布线、热设计、分布电感量的控制、装配模具、可靠性试验工程、质量保证体系等的彼此和谐发展，促进封装技术更好地满足功率半导体器件的模块化和系统集成化的需求。外壳安装是通过特定的工艺过程完成外壳、顶盖与底板结构的固定连接，形成密闭空间。作用是提供模块机械支撑，保护模块内部组件，防止灌封材料外溢，保证绝缘能力。外壳、顶盖要求机械强度和绝缘强度高，耐高温，不易变形，防潮湿、防腐蚀等。3.1.3 灌封工艺灌封工艺用特定的灌封材料填充模块，将模块内组件与外部环境进行隔离保护。其作用是避免模块内部组件直接暴露于环境中，提高组件间的绝缘，提升抗冲击、振动能力。灌封材料要求化学特性稳定，无腐蚀，具有绝缘和散热能力，膨胀系数和收缩率小，粘度低，流动性好，灌封时容易达到模块内的各个缝隙，可将模块内部元件严密地封装起来，固化后能吸收震动和抗冲击。3.1.4 模块测试MOSFET模块测试包括过程测试及产品测试。其中过程测试通过平面度测试仪、推拉力测试仪、硬度测试仪、X射线测试仪、超声波扫描测试仪等，对产品的入厂和过程质量进行控制。产品测试通过平面度测试仪、动静态测试仪、绝缘/局部放电测试仪、高温阻断试验、栅极偏置试验、高低温循环试验、湿热试验，栅极电荷试验等进行例行和型式试验，确保模块的高可靠性。3.2 封装要求本项目的SiC MOSFET功率模块封装材料要求如下：（1）焊料选用需要可靠性要求和热阻要求。（2）外壳采用PBT材料，端子裸露部分表面镀镍或镀金。（3）内引线采用超声压接或铝丝键合（具体视装配图设计而定），功率芯片采用铝线键合。（4）灌封料满足可靠性要求，Tg150℃，能满足高低温存贮和温度循环等试验要求。（5）底板采用铜材料。（6）陶瓷覆铜板采用Si3N4材质。（7）镀层要求：需保证温度循环、盐雾、高压蒸煮等试验后满足外观要求。3.3 封装流程本模块采用既有模块进行封装，不对DBC结构进行调整。模块封装工艺流程如下图3.1所示。图3.1模块封装工艺流程（1）芯片CP测试：对芯片进行ICES、BVCES、IGES、VGETH等静态参数进行测试，将失效的芯片筛选出来，避免因芯片原因造成的封装浪费。（2）划片&划片清洗：将整片晶圆按芯片大小分割成单一的芯片，划片后可从晶圆上将芯片取下进行封装；划片后对金属颗粒进行清洗，保证芯片表面无污染，便于后续工艺操作。（3）丝网印刷：将焊接用的焊锡膏按照设计的图形涂敷在DBC基板上，使用丝网印刷机完成，通过工装钢网控制锡膏涂敷的图形。锡膏图形设计要充分考虑焊层厚度、焊接面积、焊接效果，经过验证后最终确定合适的图形。（4）芯片焊接：该步骤主要是完成芯片与 DBC 基板的焊接，采用相应的焊接工装，实现芯片、焊料和 DBC 基板的装配。使用真空焊接炉，采用真空焊接工艺，严格控制焊接炉的炉温、焊接气体环境、焊接时间、升降温速度等工艺技术参数，专用焊接工装完成焊接工艺，实现芯片、DBC 基板的无空洞焊接，要求芯片的焊接空洞率和焊接倾角在工艺标准内，芯片周围无焊球或堆焊，焊接质量稳定，一致性好。（5）助焊剂清洗：通过超声波清洗去除掉助焊剂。焊锡膏中一般加入助焊剂成分，在焊接过程中挥发并残留在焊层周围，因助焊剂表现为酸性，长期使用对焊层具有腐蚀性，影响焊接可靠性，因此需要将其清洗干净，保证产品焊接汉城自动气相清洗机采用全自动浸入式喷淋和汽相清洗相结合的方式进行子单元键合前清洗，去除芯片、DBC 表面的尘埃粒子、金属粒子、油渍、氧化物等有害杂质和污染物，保证子单元表面清洁。（6） X-RAY检测：芯片的焊接质量作为产品工艺控制的主要环节，直接影响着芯片的散热能力、功率损耗的大小以及键合的合格率。因此，使用 X-RAY 检测机对芯片焊接质量进行检查，通过调整产生 X 射线的电压值和电流值，对不同的焊接产品进行检查。要求 X 光检查后的芯片焊接空洞率工艺要求范围内。（7）芯片键合：通过键合铝线工艺，完成 DBC 和芯片的电气连接。使用铝线键合机完成芯片与 DBC 基板对应敷铜层之间的连接，从而实现芯片之间的并联和反并联。要求该工序结合芯片的厚度参数和表面金属层参数，通过调整键合压力，键合功率，键合时间等参数，并根据产品的绝缘要求和通流大小，设置合适的键合线弧高和间距，打线数量满足通流要求，保证子单元的键合质量。要求键合工艺参数设定合理、铝线键合质量牢固，键合弧度满足绝缘要求、键合点无脱落，满足键合铝线推拉力测试标准。（8）模块焊接：该工序实现子单元与电极、底板的二次焊接。首先进行子单元与电极、底板的焊接装配，使用真空焊接炉实现焊接，焊接过程中要求要求精确控制焊接设备的温度、真空度、气体浓度。焊接完成后要求子单元 DBC 基板和芯片无损伤、无焊料堆焊、电极焊脚之间无连焊虚焊、键合线无脱落或断裂等现象。（9）超声波检测：该工序通过超声波设备对模块 DBC 基板与底板之间的焊接质量进行检查，模块扫描后要求芯片、DBC 无损伤，焊接空洞率低于 5%。（10）外壳安装：使用涂胶设备进行模块外壳的涂胶，保证模块安装后的密封性，完成模块外壳的安装和紧固。安装后要求外壳安装方向正确，外壳与底板粘连处在灌封时不会出现硅凝胶渗漏现象。（11）端子键合&端子超声焊接：该工序通过键合铝线工艺，实现子单元与电极端子的电气连接，形成模块整体的电气拓扑结构；可以通过超声波焊接实现子单元与电极端子的连接，超声波焊接是利用高频振动波传递到两个需焊接的物体表面，在加压的情况下，使两个物体表面相互摩擦而形成分子层之间的熔合。超声波焊接具有高机械强度，较低的热应力、焊接质量高等优点，使得焊接具有更好的可靠性，在功率模块产品中应用越来越广泛。（12）硅凝胶灌封&固化：使用自动注胶机进行硅凝胶的灌封，实现模块的绝缘耐压能力。胶体填充到指定位置，完成硅凝胶的固化。要求胶体固化充分，胶体配比准确，胶体内不含气泡、无分层或断裂纹。4. 极端条件下的可靠性测试4.1 单脉冲雪崩能量试验目的：考察的是器件在使用过程中被关断时承受负载电感能量的能力。试验原理：器件在使用时经常连接的负载是感性的，或者电路中不可避免的也会存在寄生电感。当器件关断时，电路中电流会突然下降，变化的电流会在感性负载上产生一个应变电压，这部分电压会叠加电源电压一起加载在器件上，使器件在瞬间承受一个陡增的电压，这个过程伴随着电流的下降。图4.1 a）的雪崩能量测试电路就是测试这种工况的，被测器件上的电流电压变化情况如图4.1 b）。图4.1 a)雪崩能量测试电路图；b)雪崩能量被测器件的电流电压特性示意图这个过程中，电感上储存的能量瞬时全部转移到器件上，可知电流刚开始下降时，电感储存的能量为1/2*ID2*L，所以器件承受的雪崩能量也就是电感包含的所有能量，为1/2*ID2*L。试验目标：在正向电流ID = 20A下，器件单脉冲雪崩能量EAS1J试验步骤：将器件放入测试台，给器件施加导通电流为20A。设置测试台电感参数使其不断增加，直至器件的单脉冲雪崩能量超过1J。通过/失效标准：可靠性试验完成后，按照下表所列的顺序测试（有些测试会对后续测试有影响），符合下表要求的可认为通过。测试项目通过条件IGSS USLIDSS or IDSX USLVGS(off) or VGS(th)LSL USLVDS(on) USLrDS(on) USL (仅针对MOSFET)USL: upper specification limit, 最高上限值LSL: lower specification limit, 最低下限值4.2 抗短路能力试验目的：把样品暴露在空气干燥的恒温环境中，突然使器件通过大电流，观测元器件在大电流大电压下于给定时间长度内承受大电流的能力。试验原理：当器件工作于实际高压电路中时，电路会出现误导通现象，导致在短时间内有高于额定电流数倍的电流通过器件，器件承受这种大电流的能力称为器件的抗短路能力。为了保护整个系统不受误导通情况的损坏，系统中会设置保护电路，在出现短路情况时迅速切断电路。但是保护电路的反应需要一定的时长，需要器件能够在该段时间内不发生损坏，因此器件的抗短路能力对整个系统的可靠性尤为重要。器件的抗短路能力测试有三种方式，分别对应的是器件在不同的初始条件下因为电路突发短路（比如负载失效）而接受大电流大电压时的反应。抗短路测试方式一，也称为“硬短路”，是指IGBT从关断状态（栅压为负）直接开启进入到抗短路测试中；抗短路测试方式二，是指器件在已经导通有正常电流通过的状态下（此时栅压为正，漏源电压为正但较低），进入到抗短路测试中；抗短路测试方式三是指器件处于栅电压已经开启但漏源电压为负（与器件反并联的二极管处于续流状态，所以此时器件的漏源电压由于续流二极管的钳位在-0.7eV左右，，栅压为正），进入到抗短路测试中。可知，器件的抗短路测试都是对应于器件因为电路的突发短路而要承受电路中的大电流和大电压，只是因为器件的初始状态不同而会有不同的反应。抗短路测试方法一电路如图4.2，将器件直接加载在电源两端，器件初始状态为关断，此时器件承受耐压。当给器件栅电极施加一个脉冲，器件开启，从耐压状态直接开始承受一个大电流及大电压，考量器件的“硬”耐短路能力。图4.2 抗短路测试方法一的测试电路图抗短路测试方法二及三的测试电路图如图4.2，图中L_load为实际电路中的负载电感，L_par为电路寄生电感，L_sc为开关S1配套的寄生电感。当进行第二种抗短路方法测试时，将L_load下端连接到上母线（Vdc正极），这样就使L_sc支路与L_load支路并联。初态时，S1断开，DUT开通，电流从L_load和DUT器件上通过，开始测试时，S1闭合，L_load瞬时被短路，电流沿着L_sc和DUT路线中流动，此时电流通路中仅包含L_sc和L_par杂散电感，因此会有大电流会通过DUT，考察DUT在导通状态时承受大电流的能力。当进行第三种抗短路方法测试时，维持图4.2结构不变，先开通IGBT2并保持DUT关断，此时电流从Vdc+沿着IGBT2、L_load、Vdc-回路流通，接着关断IGBT2，那么D1会自动给L_load续流，在此状态下开启DUT栅压，DUT器件处于栅压开启，但漏源电压被截止状态，然后再闭合S1，大电流会通过L_sc支路涌向DUT。在此电路中IGBT2支路的存在主要是给D1提供续流的电流。图4.3 抗短路测试方法二和方法三的测试电路图1） 抗短路测试方法一：图4.2中Vdc及C1大电容提供持续稳定的大电压，给测试器件DUT栅极施加一定时间长度的脉冲，在被试器件被开启的时间内，器件开通期间处于短路状态，且承受了较高的耐压。器件在不损坏的情况下能够承受的最长开启时间定义为器件的短路时长（Tsc），Tsc越大，抗短路能力越强。在整个短路时长器件，器件所承受的能量，为器件的短路能量（Esc）。器件的抗短路测试考察了器件瞬时同时承受高压、高电流的能力，也是一种器件的复合应力测试方式。图4.2测试电路中的Vdc=600V，C1、C2、C3根据器件的抗短路性能能力决定，C1的要求是维持Vdc的稳定，C1的要求是测试过程中释放给被测器件的电能不能使C1两端的电压下降过大（5%之内可接受）。C2，C3主要用于给器件提供高频、中频电流，不要求储存能量过大。对C2、C3的要求是能够降低被测器件开通关断时造成的漏源电压振幅即可。图4.4 抗短路能力测试方法一的测试结果波形图4.4给出了某款SiC平面MOSFET在290K下，逐渐增大栅极脉冲宽度（PW）的抗短路能力测试结果。首先需要注意的是在测试过程中，每测量一个脉冲宽度的短路波形，需要间隔足够长的时间，以消除前一次短路测试带来的器件温度上升对后一次测试的器件初始温度的影响，保证每次测试初始温度的准确。从图中可以看出，Id峰值出现在1 μs和2 μs之间，随着开通时间的增加，Id呈现出先增加后减小的时间变化趋势。Id的上升阶段，是因为器件开启时有大电流经过器件，在高压的共同作用下，器件温度迅速上升，因为此时MOSFET的沟道电阻是一个负温度系数，所以MOSFET沟道电阻减小，Id则上升，在该过程中电流上升的速度由漏极电压、寄生电感以及栅漏电容的充电速度所决定；随着大电流的持续作用，器件整体温度进一步上升，器件此时的导通电阻变成正温度系数，器件的整体电阻将随温度增加逐渐增大，这时器件Id将逐渐减小。所以，整个抗短路能力测试期间，Id先增加后下降。此外，测试发现，当脉冲宽度增加到一定程度，Id在关断下降沿出现拖尾，即器件关断后漏极电流仍需要一定的时间才能恢复到0A。在研究中发现当Id拖尾到达约12A左右之后，进一步增大脉冲宽度，器件将损坏，并伴随器件封装爆裂。所以针对这款器件的抗短路测试，定义Tsc为器件关断时漏极电流下降沿拖尾到达10A时的脉冲时间长度。Tsc越长，代表器件的抗短路能力越强。测试发现，低温有助于器件抗短路能力的提升，原因是因为，低的初始温度意味着需要更多的时间才能使器件达到Id峰值。仿真发现，器件抗短路测试失效模式主要有两种：1、器件承受高压大电流的过程中，局部高温引起漏电流增加，触发了器件内部寄生BJT闩锁效应，栅极失去对沟道电流的控制能力，器件内部电流局部集中发生热失效，此时的表现主要是器件的Id电流突然上升，器件失效；2、器件温度缓慢上升时，导致器件内部材料性能恶化，比如栅极电极或者SiO2/Si界面处性能失效，主要表现为器件测试过程中Vgs陡降，此时，器件的Vds若未发生进一步损坏仍能承受耐压，只是器件Vgs耐压能力丧失。上述两种失效模式都是由于温度上升引起，所以要提升器件的抗短路能力就是要控制器件内部温度上升。仿真发现导通时最高温区域主要集中于高电流密度区域（沟道部分）及高电场区域（栅氧底部漂移区）。因此，要提升器件的抗短路能力，要着重从器件的沟道及栅氧下方漂移区的优化入手，降低电场峰值及电流密度，此外改善栅氧的质量将起到决定性的作用。2） 抗短路测试方法二：图4.5 抗短路能力测试方法二的测试结果波形如图4.5，抗短路测试方法二的测试过程中DUT器件会经历三个阶段：（1）漏源电压Vds低，Id电流上升：当负载被短路时，大电流涌向DUT器件，此时电路中仅包含L_sc和L_par杂散电感，DUT漏源电压较低，Vdc电压主要分布在杂散电感上，所以Id电流以di/dt=Vdc/（L_sc+L_par）的斜率开始上升。随着Id增加，因为DUT器件的漏源之间的寄生电容Cgd，会带动栅压上升，此时更加促进Id电流的增加，形成一个正循环，Id急剧上升。（2）Id上升变缓然后开始降低，漏源电压Vds上升：Id上升过程中，Vds漏源电压开始增加，导致Vdc分压到杂散电感上的电压降低，导致电流上升率di/dt减小，Id上升变缓，当越过Id峰值后，Id开始下降，-di/dt使杂散电感产生一个感应电压叠加在Vds上导致Vds出现一个峰值。Vds峰值在Id峰值之后。（3）Id、Vds下降并恢复：Id，Vds均下降恢复到抗短路测试一的高压高电流应力状态。综上所述，抗短路测试方法一的条件比方法一的更为严厉和苛刻。3） 抗短路测试方法三：图4.6 抗短路能力测试方法二的测试结果波形如图4.6，抗短路测试方法三的波形与方法二的波形几乎一致，仅仅是在Vds电压上升初期有一个小的电压峰（如图4.6中红圈），这是与器件发生抗短路时的初始状态相关的。因为方法三中器件初始状态出于栅压开启，Vds为反偏的状态，所以器件内部载流子是耗尽的。此时若器件Vds转为正向开通则必然发生一个载流子充入的过程，引发一个小小的电压峰，这个电压峰值是远小于后面的短路电压峰值的。除此以外，器件的后续状态与抗短路测试方法二的一致。一般来说，在电机驱动应用中，开关管的占空比一般比续流二极管高，所以是二极管续流结束后才会开启开关管的栅压，这种情况下，只需要考虑仅开关管开通时的抗短路模式，则第二种抗短路模式的可能性更大。然而，当一辆机车从山上开车下来，电动机被用作发电机，能量从车送到电网。续流二极管的占空比比开关管会更高一点，这种操作模式下，如果负载在二极管续流且开关管栅压开启时发生短路，则会进行抗短路测试模式三的情况。改进抗短路失效模式二及三的方法，是通过给开关器件增加一个栅极前钳位电路，在Id上升通过Cgd带动栅极电位上升时，钳位电路钳住栅极电压，就不会使器件的Id上升陷入正反馈而避免电流的进一步上升。试验目标：常温下，令Vdc=600V，通过控制Vgs控制SiC MOSFET的开通时间，从2μs开通时间开始以1μs为间隔不断增加器件的开通时间，直至器件损坏，测试过程中保留测试曲线。需要注意的是，在测试过程中，每测量一个脉冲宽度的短路波形，需要间隔足够长的时间，以消除前一次短路测试带来的器件温度上升对后一次测试的器件初始温度的影响，保证每次测试初始温度的准确。试验步骤：搭建抗短路能力测试电路。将器件安装与测试电路中，保持栅压为0。通过驱动电路设置器件的开通时间，给器件一个t0=2μs时间的栅源脉冲电压，使器件开通t0时间，观察器件上的电流电压曲线，判断器件是否能够承受2μs的短路开通并不损坏；如未损坏，等待足够长时间以确保器件降温至常温状态，设置驱动电路使器件栅源电压单脉冲时间增加1us，再次开通，观察器件是否能够承受3μs的短路开通并不损坏。循环反复直至器件发生损坏。试验标准：器件被打坏前最后一次脉冲时间长度即为器件的短路时长Tsc。整个短路时长期间，器件所承受的能量为器件的短路能量Esc。4.3 浪涌试验目的：把样品暴露在空气干燥的恒温环境中，对器件施加半正弦正向高电流脉冲，使器件在瞬间发生损坏，观测元器件在高电流密度下的耐受能力。试验原理：下面以SiC二极管为例，给出了器件承受浪涌电流测试时的器件内部机理。器件在浪涌应力下的瞬态功率由流过器件的电流和器件两端的电压降的乘积所决定，电流和压降越高，器件功率耗散就越高。已知浪涌应力对器件施加的电流信号是固定的，因此导通压降越小的器件瞬态功率越低，器件承受浪涌的能力越强。当器件处于浪涌电流应力下，电压降主要由器件内部寄生的串联电阻承担，因此我们可以通过降低器件在施加浪涌电流瞬间的导通电阻，减小器件功率、提升抗浪涌能力。a）给出了4H-SiC二极管实际浪涌电流测试的曲线，图4.7 a）曲线中显示器件的导通电压随着浪涌电流的上升和下降呈现出“回滞”的现象。图4.7 a）二极管浪涌电流的实测曲线； b）浪涌时温度仿真曲线浪涌过程中，器件的瞬态 I-V 曲线在回扫过程中出现了电压回滞，且浪涌电流越高，器件在电流下降和上升过程中的压降差越大，该电压回滞越明显。当浪涌电流增加到某一临界值时，I-V 曲线在最高压降处出现了一个尖峰，曲线斜率突变，器件发生了失效和损坏。器件失效后，瞬态 I-V 曲线在最高电流处出现突然增加的毛刺现象，电压回滞也减小。引起SiC JBS二极管瞬态 I-V 曲线回滞的原因是，在施加浪涌电流的过程中，SiC JBS 二极管的瞬态功率增加，但散热能力有限，所以浪涌过程中器件结温增加，SiC JBS 二极管压降也发生了变化，产生了回滞现象。在每次对器件施加浪涌电流过程中，随着电流的增加，器件的肖特基界面的结温会增加，当电流降低接近于0时结温才逐渐回落。在浪涌电流导通的过程中，结温是在积累的。由于电流上升和下降过程中的结温的差异，导致了器件在电流下降过程的导通电阻高于电流在上升过程中导通电阻。这使得电流下降过程 I-V 曲线压降更大，从而产生了在瞬态 I-V 特性曲线电压回滞现象。浪涌电流越高，器件的肖特基界面处的结温越高，因此导通电阻就越大，而回滞现象也就越明显。为了分析器件在 40 A 以上浪涌电流下的瞬态 I-V 特性变化剧烈的原因，使用仿真软件模拟了肖特基界面处温度随电流大小的变化曲线，如图4.7 b)所示，在 40 A 以上浪涌电流下，结温随浪涌电流变化非常剧烈。器件在 40 A 浪涌电流下，最高结温只有 358 K。但是当浪涌电流增加到60 A 时，最高结温已达1119 K，这个温度足以对器件破坏表面的肖特基金属，引起器件失效。图4.7 b)中还可以得出，浪涌电流越高，结温升高的变化程度就越大，56 A 和 60 A 浪涌电流仅相差 4 A，最高结温就相差 543 K，最高结温的升高速度远比浪涌电流的增加速度快。结温的快速升高导致了器件的导通电阻迅速增大，正向压降快速增加。因此，电流上升和下降过程中，器件的导通压降会更快速地升高和下降，使曲线斜率发生了突变。器件结温随着浪涌电流的增大而急剧增大，是因为它们之间围绕着器件导通电阻形成了正反馈。在浪涌过程中，随着浪涌电流的升高，二极管的功率增加，产生的焦耳热增加，导致了结温上升；另一方面，结温上升，导致器件的导通电阻增大，压降进一步升高。导通电压升高，导致功率进一步增加，使得结温进一步升高。因此器件的结温和电压形成了正反馈，致使结温和压降的增加速度远比浪涌电流的增加速度快。当浪涌电流增加到某一临界值时，触发这个正反馈，器件就会发生失效和损坏。长时间的重复浪涌电流会在外延层中引起堆垛层错生长，浪涌电流导致的自热效应会引起顶层金属熔融，使得电极和芯片之间短路，还会导致导通压降退化和峰值电流退化，并破坏器件的反向阻断能力。金属Al失效是大多数情况下浪涌失效的主要原因，应该使用鲁棒性更高的材料替代金属Al，以改善SiC器件的高温特性。目前MOS器件中，都没有给出浪涌电流的指标。而二极管、晶闸管器件中有这项指标。如果需要了解本项目研发的MOSFET器件的浪涌能力，也可以搭建电路实现。但是存在的问题是，MOS器件的导通压降跟它被施加的栅压是相关的，栅压越大，导通电阻越低，耐浪涌能力越强。如何确定浪涌测试时应该给MOSFET施加的栅压，是一个需要仔细探讨的问题。试验目标：我们已知浪涌耐受能力与器件的导通压降有关，但目前无法得到明确的定量关系。考虑到目标器件也没有这类指标的参考，建议测试时，在给定栅压下（必须确保器件能导通），对器件从低到高依次施加脉冲宽度为10ms或8.3ms半正弦电流波，直到器件发生损坏。试验步骤：器件安装在测试台上后，器件栅极在给定栅压下保持开启状态。通过测试台将导通电流设置成10ms或8.3ms半正弦电流波，施加在器件漏源极间。逐次增加正弦波的上限值，直至器件被打坏。试验标准：器件被打坏前的最后一次通过的浪涌值即为本器件在特定栅压下的浪涌指标值。以上内容给出了本项目研发器件在复合应力及极端条件下的可靠性测试方法，通过这些方法都是来自于以往国际工程经验和鉴定意见，可以对被测器件的可靠性有一个恰当的评估。但是，上述方法都是对测试条件和测试原理的阐述，如何通过测试结果来评估器件的使用寿命，并搭建可靠性测试条件与可靠性寿命之间的桥梁，就得通过可靠性寿命评估模型来实现。

功率器件可靠性研究和失效分析的基本介绍邓二平（合肥工业大学 电气与自动化工程学院 230009）摘要：功率器件可靠性是器件厂商和应用方除性能参数外最为关注的，也是特性参数测试无法评估的，失效分析则是分析器件封装缺陷、提升器件封装水平和应用可靠性的基础。可靠性测试项目的规范性、严谨性和可追溯性，对于功率器件可靠性评估和失效分析至关重要，也是保障分析结果全面性、准确性和有效性的基础。本文结合团队多年的可靠性和失效分析研究的相关经验，对研究步骤等进行了基本介绍，旨在为行业的发展提供可能的参考。1、引言功率器件近年来在国内得到了大力发展，尤其是第三代半导体器件SiC MOSFET与新能源汽车应用的结合，迎来了功率器件国产化的重大发展机遇，包括芯片、封装、测试和设备等。而可靠性研究和失效分析则是器件封装后评估器件长期稳定运行的基础，对器件封装改进、可靠性评估等具有重要意义。本文结合团队多年的可靠性研究经验，主要介绍了进行功率器件可靠性研究和失效分析的一些基本步骤、原理和需要注意的事项等，具体测试电路请参考相应的测试标准（如IEC、MIL、JESD和AGQ等测试标准）。功率器件主要包括：Si IGBT/diode, Si MOSFET/diode, SiC MOSFET/diode, GaN器件，目前市场上比较成熟的产品还是以硅基为代表的IGBT器件，电压等级最高可到6500V，电流目前最大到3600A。随着使用开关频率的提升、能耗要求和基础材料的发展，SiC基的功率器件己逐渐成熟，典型的代表是SiC MOSFET，新能源汽车的800V平台正大量使用1200V的SiC MOSFET。进一步地，GaN工艺的不断成熟以及在射频领域的发展经验，目前600V左右的高频开关领域GaN器件非常有优势，尤其是车载充电机(OBC)。不同类型的功率器件具有不同的特性，因此在测试方法和细节上要有所区分，如SiC器件由于栅极的不稳定性以及GaN动态的快速性需要重点关注。2、测试项目分类功率器件的测试一般分为基本特性测试来表征器件性能优良、极限能力测试来评估器件的鲁棒性、可靠性测试来评估器件长期运行稳定性以及失效分析助力器件改进和优化升级，具体如下。2.1 基本特性测试主要包括：静态特性测试（以IGBT为例一般指饱和压降Vces，阈值电压Vgeth，集-射极漏电流Ices，栅-射极漏电流Iges，稳态热阻Rth等静态参数）和动态特性测试（一般指双脉冲测试，包括开通延时时间td(on)，下降时间tf等动态参数），其中动态特性测试还可包括安全工作区SOA的测试，有RBSOA和SCSOA。静态特性主要表征模块的一些基本性能参数，是表征模块优良的重要指标，如饱和压降Vces表征器件的导通能力，Vces越小，模块工作过程中的导通损耗越小，相同条件下温升越小。器件加速老化可靠性实验前必须进行模块的基本特性测试，尤其是静态特性测试，一方面确保被测器件功能的完整性，另一方面可用于老化后的对比分析，助力器件失效模式的分析。但一般在可靠性老化测试中不进行器件的动态特性测试，即使是进行栅极老化的高温栅偏实验，一方面是动态特性测试时间很短，封装的老化并不会影响器件的动态特性，另一方面器件的部分动态特性可通过Iges和Vgeth表征，甚至可进行栅极电容的测试来表征。2.2极限能力测试主要包括：短路能力测试、浪涌能力测试和极限关断能力测试，考核的是器件在极端工况下的能力，尤其是关断能力。如短路能力测试主要考核器件在短路(一般有3类短路情况)条件下器件的极限关断能力，一般为10µs能关断电流的数值，主要考核芯片的能力。浪涌能力则是考核反并联二极管抗浪涌能力，一般是10ms正弦半波的冲击，尤其是SiC MOSFET的体二极管非常重要，可能还会影响栅极的可靠性，由于时间较长，主要考核封装的水平。极限关断能力则是考核器件饱和状态下在毫秒级的关断能力，如电网用的直流断路器需要在3ms关断6倍的额定电流。从物理和传热学理论来看，短路测试虽然会有大量的能量产生，最终也是由于能量超过芯片极限而损坏，但由于测试时间非常短，反复的短路测试不会引起封装的老化，而浪涌能力和极限能力测试则将进一步影响封装的老化，是加速老化测试未来应该重点关注的测试。进一步地，极限能力是特种电源等极端应用时需要重要关注的测试。2.3可靠性测试主要包括：功率循环、温度循环、温度冲击、机械冲击、机械振动、高温栅偏、高温反偏、高温高湿反偏和高低温存储等，额外的还包括盐雾等测试。按照应力的来源区分其实可分为电应力加速老化和环境应力加速老化，从器件研发到量产以及应用过程中，需要经过大于10项可靠性测试，机械冲击、机械振动、温度存储等主要考核的是器件在运输或者存储过程中的可靠性，而最重要的测试主要有高温栅偏、高温反偏、高温高湿反偏、温度循环和功率循环。这些实验也是工业界和学术界研究最多，最复杂的测试，尤其是功率循环测试。通过上述加速老化实验，提前暴露器件在芯片设计、封装工艺、样品制备、运输存储、实际应用过程中可能存在的问题，一方面可为器件厂商提供改进建议，优化器件的性能并提高器件可靠性，另一方面可为器件的应用方提供技术指导以及实际产品设计和可靠性验证提供数据支撑。2.4失效分析主要包括：SAM超声波扫描分析、X-ray材料损伤检测分析、SEM电子显微镜分析、光学显微镜分析和有限元仿真分析。SAM超声波扫描分析主要是通过超声波对器件内部各层材料进行探伤，尤其是材料的界面处，当存在一个空洞时，返回的超声波能量和相序发生了变化，即可进行定位。X-ray则更多是用于材料本体探伤研究，多用于材料级的失效分析，SEM电子显微镜和光学显微镜也是一样，但光学显微镜需要打开模块才能对相应的位置进行深入探究。有限元仿真分析是一个除实验外最好的检测、分析和研究手段，通过实验测量数据的对比和修正，完全重现实验过程中器件内部的细节和薄弱点，也是失效分析最难和最为重要的环节。3、可靠性研究步骤可靠性研究的基本步骤如下图1所示，一般需要在可靠性测试前进行一些基本特性测试确保器件的性能以及方便与老化后的进行对比分析，然后进行加速老化等可靠性测试，再进行基本特性测试和失效分析，探究器件的失效模式和失效机理。为了进一步深入探究器件内部各层材料在可靠性测试过程中的应力分布情况，可采用SAM超声波扫描以及有限元分析方法配合进行相应的失效分析。上述可靠性测试中高温栅偏100%与芯片有关、高温反偏约80%情况与芯片有关，也有因为封装老化导致的退化、高温高湿反偏测试也是类似的情况，其他所有可靠性测试均与封装有关，尤其是热特性和机械特性有关。图1所示的基本步骤也只是通用的研究过程，对于具体的问题还需要进行特定的对待和分析。比如大部分情况在可靠性研究中是不会进行极限能力测试的，但如果要研究器件老化对极限能力的影响，则需要进一步考虑，包括多应力的耦合测试。图1 功率器件可靠性测试基本流程这里以Si基IGBT器件的功率循环为例简单介绍一下可靠性加速老化的基本流程和各项参数测试的必要性，如下图2所示。以Infineon公司1200V, 25A Easypack封装的IGBT器件为例进行功率循环的老化测试、寿命评估和失效机理研究等。第I步：确定研究对象，也就是FS25R12W1T4，此封装内有6个开关组成的三相全桥，如下图3所示。上桥臂的IGBT开关共用一个上铜层，下桥臂的IGBT开关均是独立的，这里以U相的下桥臂开关S2为例，减小热耦合影响。S2的上铜层面积与芯片面积相当，热扩散角小，导致散热条件相对较弱，热量会更集中于芯片焊料层。第II步：器件基本特性测试，包括常温下饱和压降Vces (@VGE=15V，Ic=25A，Tvj=25ºC)，阈值电压Vgeth (@VGE= VCE，Ic=0.8mA，Tvj=25ºC)，集-射极漏电流 Ices (@ VGE=0V，VCE=1200V， Tvj=25ºC)，栅-射极漏电流 Iges (@VCE=0V，VGE=20V，Tvj=25ºC)，具体条件来源于器件的数据表datasheet。需要说明的是，这里只测试了器件常温下的基本特性，一方面是用于判断器件的性能与好坏，另一方面用于老化后进行对比，常温下的数据即可满足要求。若测试过程中发现某个器件的某个参数超过datasheet里的规定值，则说明此器件是不良品，需要更换新的器件进行测试。进一步地，还可通过此数据来评估各器件间的一致性。第III步：SAM超声波扫描，通过专有设备如SAM301进行器件封装内部各层材料连接状态的检测和参照，将模块倒置于装有去离子水的设备中，超声波从器件的基板开始向下探测，可得到器件各层材料的二维平面图，如下图4所示。此模块没有系统焊接层，因此只展示了器件最薄弱的，也是可靠性测试最为关注和重要的芯片焊料层和芯片表面键合线连接状态，对于新器件而言，各层的连接状态良好。做完SAM后还有一个非常重要的一步，尤其是对于硅胶封装的模块，将模块拿出后必须倒置放置24小时以上，以充分晾干模块内的水分 。进一步地，还需要通过加热板或者恒温箱将器件放置在85ºC环境中至少半小时以上，更加充分的挥发模块内的残余水分以不影响模块的性能。对于TO封装的器件来说，尤其有环氧树脂的充分保护以及环氧树脂吸水性差等特点，加上放置时间很短以及没有高温作用等，可不进行此步骤，但做电学特性实验前必须保证器件表面己无明显水分。在进行热阻等测试前，还需要进行连线，最好通过焊锡连接，以确保连接的可靠性。图2 Si基IGBT器件功率循环测试基本流程 (a) 内部结构 (b) 等效电路图3 FS25R12W1T4模块的内部结构(a) 芯片焊料层 (b) 芯片表面键合线图4 FS25R12W1T4模块SAM超声波扫描结果第IV步：温度关系校准，对于功率器件而言，器件的结温是评估模块电学特性和热学特性最重要的参数，结温不仅可反映模块的散热能力，还可影响器件的电学特性，甚至是可靠性。现在方法中，只有电学参数法测量结温适用并广泛应用于器件可靠性测试中，如热阻测试、功率循环、高温反偏等测试。一般来说，对于低压器件，测量电流选择合适的话，温度校准曲线将呈现完美的线性关系，如下图5所示。可以看到4个器件的曲线均呈现很好地线性关系，虽然在截距上存在一定的差异，但斜率几乎一样，说明芯片的一致性好，此微小差异一般来源于热电源的位置或者加热源的差异，但这种小差异可忽略。图5 FS25R12W1T4的温度校准曲线@IM=100mA第V步：瞬态热阻抗Zth测试，在进行功率循环测试之前，一般为了获得模块内部芯片PN结到散热器甚至环境的热路径情况，以及用于与老化后的状态进行对比，以定位模块失效位置，需要进行瞬态热阻抗Zth测试。通过两次不同散热条件下Zth的测试，也称为瞬态双界面法，可直接获得模块结到壳的热阻值Rthjc，以评估模块的整体性能。将被测器件按功率循环测试的要求安装到测试设备的水冷散热器上，放置好热电偶以以测量相应位置的温度，如壳表面，散热器或环境温度。瞬态热阻抗测试其实相当于一次功率循环，通过给被测器件通过相应的测试电流以加热器件至热平衡状态，降温过程测量器件的结温变化。这里需要注意的是，测试电流越大，测量电路的信噪比越大，测试结果越好，但要保证器件的最大结温不能超过器件允许的最大结温。此器件测量得到的Zthjs如下图6所示，测试条件为升温时间ton=5s, 降温/测量时间toff=40s, 测试电流IL=25A, 水冷温度Tinlet=58ºC, 测量延时tMD=200µs。图6 FS25R12W1T4的瞬态热阻抗曲线，#40器件在功率循环前的结果第VI步：功率循环加速老化测试，做完Zth测试和所有准备工作后，即可进行功率循环的测试，本实验室的测试设备有3条测试支路，每条支路可串联4个器件，共计12个通道，实验过程可以用2条支路或者3条支路。本次测试的器件为4个，每条支路串联2个被测器件，先通过调节测试电流，使得所有器件的结温差在目标温度范围左右，然后再通过控制各个器件的栅极电压来达到精细化和逐点调节。进一步地，通过控制外部水冷的入口温度调整所有器件的最大结温在目标温度范围左右，然后再通过安装条件的修正来达到各个器件的精细化和逐点调节。最终得到的测试条件为升温时间ton=2s, 降温时间toff=2s, 测试电流IL=29.7A, 水冷温度Tinlet=58ºC, 最大结温Tjmax≈150ºC，结温差ΔTj≈90K，测量延时tMD=200µs。功率循环条件设置完成后，只需要在程序中设定相应的保护即可实现完全无人值守运行，保护变量一般应该包括电压Vce保护，电流IL保护，热阻Rth保护，结温Tj保护，水温Tc保护，电源输出保护等。设置完成后的程序运行界面如下图7所示，可看到4个器件的测试条件相应比较接近。值得注意的是，上述测试过程中设置了测量延时，这是由于在半导体器件电流关断时，载流子复合需要时间，尤其是双极性器件。在这个延时时间里，芯片的结温其实是持续下降的，这就导致我们在延时时间tMD后测量的结温并不是器件真正的最大结温，而存在一定的误差，需要通过一些方法进行修正，如根号t方法，具体这方面的内容需要参考相关论文。而此结温的误差将会导致器件的寿命数据存在一定的差异，需要通过现有的模型进行相应的修正。进一步地，我们也看到不可能使得所有器件的数据完全一致，达到我们的想要的测试条件，最终在进行寿命对比时，需将所有器件的条件均归一到同样的条件以保对比的公平性和数据的正确性，如下图8所示。图7 功率循环运行界面示意图图8 功率循环寿命数据第VII步：瞬态热阻抗Zth测试，当模块老化到一定程度或者达到失效判定条件后，需要停止功率循环测试，对其进行瞬态热阻抗测试，进一步准确定位老化位置。测试条件与功率循环前一致，下图8列举了#40器件在不同功率循环次数条件下的测试结果，可以看到，随着老化程度的增加，器件的热阻增加。进一步地，可以看到在模块功率循环前没有经过老化(No.68)时，整个曲线均较小，当老化到一定程度后(No.76888)，热阻增加不是非常明显，可以理解为裂纹的形成过程。当功率循环加速老化持续进行(No.91522)，这个过程为焊料裂纹生长过程，热阻增加非常明显。图9 #40器件功率循环前后Zthjs结果对比第VIII步：SAM超声波扫描，将功率循环测试后的器件，利用原有的参数设置进行SAM超声波扫描，通过对比可得到器件芯片焊料层和键合线的老化状态，利于器件的失效模式和失效机理研究。下图10展示的是#40功率循环老化后IGBT芯片焊料层和芯片表面键合线的连接状态，可以看到芯片焊料层出现了白点，有严重老化的迹象，这也与图9的结果相吻合。而键合线的状态由于焊料的老化，改变了超声波的路径，使得键合线的状态很难识别，从实验结果来看并没有发生严重的老化。(a) 芯片焊料层 (b) 芯片表面键合线图10 #40器件功率循环老化后的SAM结果值得说明的是，图中的S3和S6也出现了老化是因为之前做过不同ton的实验，但也可以看到S2和S6的老化程度和现象比较一致，更集中于中心区域，而S3则比较均匀，这是由于S3具有更大的散热面积，使得S3焊料的温度分布更均匀。这里想给大家展示的是如何通过SAM图来获得相应的老化信息，要有全局观念，要知道整个实验的计划、过程、细节和数据等，才能给出更为准确的结论。第IX步：器件特性参数测试，完成器件的SAM测试后，仍然要将器件放置干燥处理后才能进行相应的电气特性测试，采用相同的实验条件对上述参数进行测量。一般情况下，上述参数在功率循环老化后不会发生变化，SiC MOSFET由于栅极可靠性问题可能会存在一定程度的阈值电压偏移。同时，Si IGBT一般也会存在轻微的阈值电压偏移，而且是负偏移，但一般在5%以内，这也侧面说明利用阈值电压作为温敏参数可能存在的误差。一般器件的温敏关系约为-2mV/ºC，假定器件的初始阈值电压为5V，则电压偏移25mV，最终导致约12 ºC的误差。第X步：有限元仿真分析，没有仿真解释和验证的实验数据是不可信的，因为实验数据很大程度依据于测试人员、经验、测试方法、测试条件等各方面因素；而没有实验验证的仿真分析也是不可信的，能否解释实际现象很关键。因此，有限元仿真分析其实与实验是相辅相成的，仿真的第一步必然是建立仿真模型，并修正和验证仿真模型的有效性。对于功率循环来说，考核的主要是器件封装在往复周期性温度变化过程中的热应力，因此，模块的热流路径至关重要，可通过瞬态热阻抗来修正模型。下图11为仿真和实验获得的模块S2瞬态热阻抗曲线，仿真与实验结果有非常高的吻合度，最后的些许差异来源于不同的安装条件，从两个实验结果也可看到。图11 S2的瞬态热阻抗曲线对比实验验证后的有限元仿真模型就具备与真实器件相同的热流路径了，可以用来进行功率循环仿真分析。这里值得一提的是，对于功率循环的功率循环仿真分析，必须使用电-热耦合仿真，一方面是纯热仿真没有芯片的电热耦合作用，另一方面是纯热仿真没有键合线的自发热现象，这会导致仿真结果的偏差。这里以S2和S3的有限元仿真来进行说明，下图12为功率循环仿真的结温变化曲线，芯片的结温提取的是芯片表面平均温度，这是与VCE(T)方法获得的值最接近的表征。仿真所用的条件均来源于实验测量结果，仿真过程与实验测试过程一样，通过调整芯片的电导率来获得不同的功率最终达到相同的结温差，调整环境温度来达到相应最大结温。(a) S2在不同ton条件下仿真的结温曲线 (b) S3在不同Tjmax条件下仿真的结温曲线图12 仿真得到的结温曲线获得与实验相同的结温后就可以进行器件内部更为细致和全面的分析，下图13为S2和S3在相同的功率循环条件下芯片表面的温度分布，由于铜散热面积的差异，导致温度分布有所差异，最终导致失效位置发生了变化，如图10所示。因此，通过电气参数的测试可以知道器件的整体变化情况，但无法定位到具体位置，而通过SAM超声波扫描则可获得基本位置信息，但无法准确分析其原因以及产生的机理。最终通过有限元仿真可以得到器件内部更为细节的信息，实现对器件的失效机理研究和封装结构优化。但最为根本的是要把握器件的所有信息，结果能进行相互验证，缺一不可。(a) S2, ton=2s, ΔTj=89.5K和Tjmax=147.7˚C (b) S3, ton=2s, ΔTj=90.9K和Tjmax=152.1˚C图13 芯片表面温度分布4、总结上述以功率循环为例详细描述了需要进行的哪些实验、步骤和原理，严格按照上上述实验步骤再加上一些经验基本上就具备了全面分析功率器件老化失效的能力。但要达到更高水平，尤其是能在做实验过程中主动解决所有遇到的问题，还需要更为细致和深入的学习，其中最最最为核心的就是要把握每个测试的基本原理。只有把握了这些参数、测试的基本测试原理，逻辑思路和功率器件的基本物理过程，才能更深刻的理解一些问题，并解决实际中遇到的问题。主要参考文献[1] MIL-STD-883G, United States Department of Defense Test Method Standard: Microcircuits, Method 1012.1 Thermal Characteristics, 1980.[2] Electronic Industries Association, Integrated Circuit Thermal Measurement Method – Electrical Test Method, EIA/JEDEC Standard, JESD51-1, 1995 (www.jedec.org ).[3] ECPE/AQG 324, Qualification of Power Modules for Use in Power Electronics Converter Units (PCUs) in Motor Vehicles [S], 2018. [4] U. Scheuermann and R. Schmidt, “Investigations on the Vce(T)-Method to determine the junction temperature by using the chip itself as sensor,” in Proc. PCIM Europe, 2009, pp. 802–807. [5] E. Deng and J. Lutz, "Measurement Error Caused by the Square Root t Method Applied to IGBT Devices during Power Cycling Test," 2020 32nd International Symposium on Power Semiconductor Devices and ICs (ISPSD), Vienna, Austria, 2020, pp. 545-548, [6] 邓二平,严雨行,陈杰,谢露红,王延浩,赵雨山,黄永章.功率器件功率循环测试技术的挑战与分析[J/OL].中国电机工程学报:1-20[7] 赵雨山,邓二平,马丛淦,谢露红,王延浩,黄永章.考虑器件结构布局的功率循环失效模式分离机制[J].中国电机工程学报,2022,42(07):2663-2672.[8] 陈杰,邓二平,张一鸣,赵子轩,黄永章.功率循环试验中开通时间对高压大功率IGBT模块失效模式的影响及机理分析[J].中国电机工程学报,2020,40(23):7710-7721.[9] 邓二平,赵雨山,孟鹤立,陈杰,赵志斌,黄永章.电动汽车用功率模块功率循环测试装置的研制[J].半导体技术,2020,45(10):809-815.[10] 邓二平,陈杰,赵雨山,赵志斌,黄永章.90 kW/3000 A高压大功率IGBT器件功率循环测试装备研制[J].半导体技术,2019,44(03):223-231.作者简介邓二平(1989)，男，教授，博士，“黄山学者”优秀青年，中国能源学会专家委员，2013年哈尔滨工业大学获得学士学位，2018年华北电力大学获得博士学位，2018年6月留校任教(2018年~2022年华北电力大学)，2018年10月，德国开姆尼茨工业大2年学博士后，2022年5月，合肥工业大学教授。第二完成人获2021年电工技术学会技术发明二等奖1项，主持、参与多项国家项目和企业项目(30余项)，发表高水平论文70余篇，其中SCI检索论文30余篇，申请专利30余项。研究方向为功率器件(IGBT、SiC MOSFET和GaN器件)封装、可靠性和失效机理研究，如可靠性测试方法、测试技术、失效分析以及寿命状态监测等。

宏展科技前期推出的”在线式高低温循环试验箱“, 10秒完成温循。在线式高低温循环试验箱，在线长期低温运行试验箱内免除霜，产品不结霜，大型宽广玻璃门带操作孔，长期运行，视窗清晰透视 ，高效的生产效率:以10G SFP+为例，10秒测一个，一个班（8小时）可产2880只模块。 测试温度范围在-40~85度。因为这款产品针对数据中心模块而开发，而数据中心环境温度相对稳定，因此，宏展在开发这款产品时将重点功能放在了温循速度上，进一步帮助客户提升测试效率。这款产品已经获得了国内外主流光模块厂商的批量采购。 宏展科技近期推出的该款超快速冷热冲击热流仪是专门针对40G/100G光模块和芯片测试，可以测试工业温度-55~125度升降温，降温14秒，升温只需7秒即可实现，温度控制对象可以是环境温度亦或是产品的表面温度，且无需氮气作为耗材。且可以直接上报测试数据，根据不同客户需求，可以再增加机械手、传送带，可以完全实现高低温循环试验全自动化。 气体快速升降温箱（热流仪）是一种能够在极短的时间内提供高低温试验环境的测试设备，采用机械制冷、电加热与压缩空气相结合的方式，适用于光电子元器件、机电产品及材料的测温度特性测试，可满足40G、100G等高速器件的测试要求，符合ESD防护要求，无需使用液氮等辅助手段。采用功能强大的触摸屏控制系统，可实时显示、存储试验数据、图表，电脑的通讯等功能。Dragon Air StreamerDragon is a fast and precise air stream temperature cycling system, from –80?C to +250?C, for various applications. An easy way to improve the reliability of electronic components and materials with thermal testing and characterization.EXCEPTIONNAL PERFORMANCES:Temperature from –80?C to +250?CAdjustable airflow from 2.2 to 8.4 l/sFast ramping: -55?C to +125?C = 7s　　　　　 +125?C to -55?C =14s3 working methods: manual, automatic or programmable.Compatible with automatic test equipment (ATE).Continuous use (24/7).In appliance with the international standard MIL-STD 883 and 750 temperature cycling (method 1010 & 1051) and JEDECThermal test enclosure to fit for any demand.

UT673PV专为光伏组件的功率和性能测试而设计，拥有光伏最大功率跟踪点测试能力，能同时显示多个参数，包括光伏组件的最大功率(Pmax)、峰值功率电压(Vmp)、峰值功率电流(Imp)、开路电压(Voc)及短路电流(Isc)等，从而帮助用户快速判断光伏组件的故障情况。此外，它还具有800W最大功率测试能力，可满足行业头部企业对于大功率双玻组件的测试需求。除了强大的功能，UT673PV还有许多令人惊喜的创新设计。其采用独特的MC4测试线连接方式，使得测量过程简洁方便。另一个特别之处在于它无需使用电池供电，而是通过光伏面板直接供电。这一设计不仅提高了测量的准确性，还大大降低了维护成本和对环境的影响。与此同时，产品还通过了CE(EMC、LVD)、cETLuS、RoHS认证，确保了UT673PV在安全性和可靠性方面的优异表现，让用户在使用过程中更加放心……以上种种功能与特点的加持，使其广泛应用于光伏面板生产、销售、验收、安装及维护等检测。产品特点√ 光伏最大功率跟踪点测试：最大功率(Pmax)、峰值功率电压(Vmp)、峰值功率电流(Imp)、开路电压(Voc)、短路电流(Isc)同时显示，快速判断光伏组件故障情况√ 800W最大功率测试，满足行业头部企业大功率双玻组件测试√ 体积小巧，手掌大小，方便携带√ MC4 测试线连接，测量方便可靠√ 无需电池供电，光伏面板直接供电√ CE(EMC、LVD)，cETLus，roHS认证，测量安全可靠√ 产品适用于光伏面板生产、销售、验收、安装、维护检测技术指标

由工业和信息化部电子第五研究所提出，并主责起草的《碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管（SiC MOSFET）功率循环试验方法》（T/CASA 015）和《碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管（SiC MOSFET）结壳热阻瞬态双界面测试方法》（T/CASA 016）两项团体标准已完成征求意见稿的编制，根据《CASAS管理和标准制修订细则》有关规定，为保证标准的科学性、严谨性和适用性，现公开征求意见。《碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管（SiC MOSFET）功率循环试验方法》（T/CASA 015）规定了碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管（SiC MOSFET）功率循环试验方法，评价器件在承受规定应力的条件下是否符合规定的循环次数。对于提升SiC MOSFET器件的可靠性评价与分析技术能力，支撑SiC MOSFET器件的可靠性改进具有重要意义。《碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管（SiC MOSFET）结壳热阻瞬态双界面测试方法》（T/CASA 016）规定了碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管（SiC MOSFET）结壳热阻瞬态双界面测试方法，适用于SiC MOSFET分立器件的结壳热阻测试。具体通知如下：关于《碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管（SiC MOSFET）功率循环试验方法》等2项团体标准征求意见的通知各有关单位：由工业和信息化部电子第五研究所提出，并主责起草的《碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管（SiC MOSFET）功率循环试验方法》（T/CASA 015）和《碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管（SiC MOSFET）结壳热阻瞬态双界面测试方法》（T/CASA 016）两项团体标准已完成征求意见稿的编制，根据《CASAS管理和标准制修订细则》有关规定，为保证标准的科学性、严谨性和适用性，现公开征求意见。请各有关单位及专家对本标准提出宝贵建议和意见，于2021年11月30日前以邮件的形式将《团体标准征求意见反馈表》反馈至联盟秘书处。特此通知。北京第三代半导体产业技术创新战略联盟2021年11月3日

发布时间:2021-12-22 阅读次数：2次前言为了降低对环境的影响，抵抗能源价格的上涨，各个领域都尽量实现节能减排。由此，产品上使用的零部件需要进一步提高性能和强化功能。零部件性能的提升还可以节省空间，降低功耗。本文中，我们使用X射线CT设备观察低功耗电感（线圈）中被称为功率电感的电子部件。 图1 insprXio SMX-225CT FPD HR Plus外观图 功率电感的特点电感是一种由铜线缠绕而成，能够储存电能的电子元件，它的作用是稳定实装基板的电流，是一般电路设计所必需的器件。电感有各种各样的形状和结构，有铜线缠绕的绕线型，也有贴片电感。贴片电感有屏蔽式结构和无屏蔽式结构，屏蔽式结构是在（铁）芯上缠绕铜线，从部件的两侧就可以确认内部状态。 无屏蔽式结构贴片电感是用混合磁性材料的树脂封装铜线的，所以无法肉眼确认内部状态。对于不能从外部观察铜线状态部件，可以使用X射线透视设备和CT设备进行无损检查。 对功率电感的观察过程X射线CT设备inspeXio SMX-225CT FPD HR Plus（图1）的探测器使用大平板接收器，可以拍摄整个实装基板图像， 但是这种基板上的功率电感大多是小型器件，所以采取放大拍摄的方法观察其细节。我们从产品（图2）中取出功率电感部分（图3）进行拍摄，以了解结构细节。图3中①为屏蔽式功率电感，②为无屏蔽式功率电感。 图4是屏蔽式功率电感的透视图像，图5是无屏蔽式功率电感的透视图像。屏蔽式电感在线圈周围有空间，可以看到左右都是开放的。这是为了确保预留调节所需狭缝。无屏蔽式功率电感由于线圈周围的磁性树脂起到狭缝的作用，因此不需要预留狭缝结构。因此，无屏蔽式更易于小型化，而且磁性树脂封装不受振动和湿度的影响。然而，对无屏蔽式结构的电感，当其受到来自外部的压力超过耐受值时，树脂封装可能破裂。 对无屏蔽式功率电感进行CT成像，并进行MPR显示，如图6所示。 Multi Planer Reconstruction(MPR)是从拍摄的CT图像中显示任意截面图像的功能，可以在图像②和图像③中显示与CT图像①垂直相交的截面图像，并在图像④中显示任意角度的截面图像。在CT图像中，密度越高的部分，显示颜色越白，因此，作为铜线的线圈看起来比磁性树脂更白。此外，在②和③的中心附近可以看到磁性树脂的裂缝（裂纹）。④中可以确认连接功率电感和基板的焊料中的孔隙（气泡）。另外，使用三维软件VGSTUDIO MAX，可以实现CT图像的VR（Volume Rendering）显示，以更接近实物的形式进行观察。 这样可以更详细地观察线圈导线的形状，以及贴装时与基板的焊点状态（图7）。此外，如图8所示，通过裂纹的可视化，可以立体地观察裂纹的形状和发展情况，进而分析产品中出现异常的情况，并研究制造过程中出现的不相容性。 此外，如图9和图10所示，可以仅提取线圈部分图像并观察绕线部分的状态。还可以通过与合格产品的CT数据进行比较，来确认线圈导线的变形。 通过使用VGSTUDIO MAX的可选功能，可以可视化磁性树脂中的气泡（空隙），并量化位置和体积（图11）。除了确认气泡产生的情况外，还可以通过各种数字化信息确定缺陷产生的情况，并通过改变磁性树脂的配方和填充条件，提高制造效率，比如提高产量。 总结由于X射线CT设备可以无损地观察物体内部，因此可以在同一产品上进行振动测试和热冲击测试等循环测试，并观察每个测试周期内部件内部状态变化的过程。这样可以减少测的试数量和工时。 因此，X射线CT设备不仅有助于分析破坏的过程，而且还有助于通过减少样品数量来缩短开发时间和降低成本。 此外，还可以使用特定的软件来执行各种分析。 本文内容非商业广告，仅供专业人士参考。

p　　strongMaster Bond(硕士邦德)有限公司开发了一款span style="color: rgb(255, 0, 0) "双组份、无溶剂、高韧性/span的环氧树脂体系，命名为Supreme 62-1。它可在span style="color: rgb(255, 0, 0) "-60span style="color: rgb(255, 0, 0) font-family: 宋体,SimSun "℉/span至+450span style="color: rgb(255, 0, 0) font-family: 宋体,SimSun "℉/span(-51℃至+232℃)/span的温度范围内使用。最值得注意的是，即使在高温下，Supreme 62-1也具有对多种span style="color: rgb(255, 0, 0) "酸、碱、燃料和溶剂的化学抗性/span。它可被用作span style="color: rgb(255, 0, 0) "航空、电子、光学和特种OEM应用领域的粘合剂/密封胶/span。/strong/pp　　span style="color: rgb(31, 73, 125) "i“Master Bond Supreme 62-1具有strongspan style="color: rgb(31, 73, 125) "出众的韧性，使其适于粘合不同热膨胀系数的基材，及使其耐受重复热循环/span/strong”，高级产品工程师Rohit Ramnath谈到。“这种配方还表现出strong8000-9000psi的抗拉强度及450000-500000psi的拉伸模量/strong。基于其同时具有的strong耐热性及高机械强度外结构/strong，我们在需要结构胶合不同基材的许多应用领域均推荐使用Supreme 62-1。”/i/span/pp　　Supreme 62-1易于使用，在混合100g批量时具有优越的、超过span style="color: rgb(255, 0, 0) "12小时/span的长适用期。代表性固化时间从span style="color: rgb(255, 0, 0) "140-158span style="color: rgb(255, 0, 0) font-family: 宋体,SimSun "℉/span(60-70℃)时的4到6小时、176-212span style="color: rgb(255, 0, 0) font-family: 宋体,SimSun "℉/span(80-100℃)时的20到40分钟至257span style="color: rgb(255, 0, 0) font-family: 宋体,SimSun "℉/span(125℃)时的10到20分钟/span均可供选择。这一化合物具有span style="color: rgb(255, 0, 0) "5-10%的伸长率和75-85的邵氏硬度/span。固化后环氧树脂的体积电阻率超过span style="color: rgb(255, 0, 0) "1014ohmspan style="color: rgb(255, 0, 0) font-family: 宋体,SimSun "· /spancm/span。Supreme 62-1可以半品脱、1品脱、1夸脱、1加仑和5加仑的桶装规格购买。预混、冷冻注射器以及枪包这类特种包装形式可用于简化粘合剂处理、减少损耗及提高生产速率。/pp style="text-align: center "img title="1-1.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/b3e0b7b0-96ee-4311-93b3-414da7bfba2a.jpg"//pp style="text-align: center "Master Bond抗热循环粘合剂/pp　　Master Bond Supreme 62-1是一种双组份、抗高温的环氧化合物，可耐受多次热循环与振动。它提供可靠的电绝缘性，以及对包括溶剂、酸和碱在内的各种化学物质的防护。它在混合后适用期长，并有便捷的固化时间以供选择。/pp　　查看更多关于Master Bond耐热循环粘合剂的讯息请联系技术支持的电话：span style="color: rgb(0, 176, 240) "+1-201-343-8983/span，传真：span style="color: rgb(0, 176, 240) "+1-201-343-2132/span和邮箱：span style="color: rgb(0, 176, 240) "technical@masterbond.com/span/p

为更好提供老化测试服务，Q-LAB研发了新型的户外老化测试仪器Q-TRAC MAX和TRUE-AIM box。Q-TRAC MAX---模拟20个太阳的暴晒架Q-TRAC MAX使用镜子增强太阳光曝晒，模拟20个太阳同时曝晒的效果，可减少大约一半的户外曝晒时间；是Q-TRAC的升级版（Q-TRAC只能模拟10个太阳曝晒的效果），点击查看了解Q-TRAC太阳能跟踪聚能装置测试产品信息。Q-TRAC MAX具备的IR filter红外过滤功能，能够去除额外的太阳热量。同时支持夜间喷雾循环测试和沙漠循环测试。 TRUE-AIM box---可跟踪太阳转动方向，反射超曝晒汽车内饰材料☛TRUE-AIM box符合GMW 3417测试标准--双轴跟踪太阳转动方向--具备镜子增强太阳光曝晒☛测试能够根据太阳光能量大小来计算测试时间--阳光跟温度☛总测试时间减少一半-8个月的测试现在可以在4个月内完成☛仅限102℃或110℃黑板温度☛一次只有2个箱体可以测试，支持扩容目前，Q-LAB研发的这两款户外老化测试已经支持测试服务，如需要，马上电话联系【400-6808-138】咨询送样测试服务事宜。翁开尔40年专业代理美国Q-LAB系列产品，为您提供专业的老化测试技术支持服务。

p　　致远电子2001年成立，原本是一家从事嵌入式产品开发的公司。可在2012年开始决定进入测试测量仪器领域后，第一个功率分析仪产品，从定义到产品下线，只用了一年多的时间，随后，更是连续推出了示波器、逻辑分析仪、电子负载、CAN总线分析仪、以及ZST光伏逆变器检测仪等等测试仪器，逐渐在测试测量行业崭露头角。最近，电子工程专辑记者有机会采访了广州致远电子有限公司研发副总刘英斌，他见证了致远测试仪器的起步与发展。/pp style="text-align: center "img width="450" height="338" title="3.jpg" style="width: 450px height: 338px " src="http://img1.17img.cn/17img/images/201707/insimg/a76d6372-d292-4c5a-8a9e-a5857b27252f.jpg" border="0" vspace="0" hspace="0"//pp style="text-align: center "strong广州致远电子有限公司研发副总 刘英斌/strongp　　strong缘起/strong/pp　　一直以来，国产测试仪器都是给人一种高性价比，档次不高的印象。致远电子是做嵌入式产品开发的，在开发过程中需要用到不同的测试仪器，“我们会购买不同厂商的仪器，不论是国内厂商的，还是国外厂商的，但很多时候，我们觉得买到的仪器都不太合用。”刘英斌对电子工程专辑记者表示。/pp　　“以前，我们去买安捷伦的那些仪器，其中一个示波器花了5、6万元，附带的一个小推车就卖我们7、8千元，”他回忆说，“当时我们就觉得，高端测试仪器好像被国外厂商垄断了，我们是不是应该做点什么?”/pp　　同时，从致远电子购买的国内厂商生产的一些仪器来看，刘英斌认为国内厂商做产品不够用心，产品大都是能用，但并没有把性能完全发挥出来，在高端测试仪器里面基本没有话语权。/pp　　因此，他们开始决定进入测试测量行业，而且一开始就决定做客户想要的产品。/ppstrong　　行动/strong/pp　　致远电子最熟悉的莫过于工业领域，因为不管是他们的嵌入式产品、无线通信产品，还是CAN总线产品，基本上都是应用在工业市场。因此，他们从工业领域里常用的功率分析仪入手了。/pp　　刘英斌表示，“我们先安排了3到5个人去做市场调研，然后把功率分析仪的所有功能和需求细化出来。我们根据这些需求分析，哪些功能是我们现在就可以提供的，比如基础模块 哪些是跟设备相关的，需要重新开发的?”/pp　　他进一步解释称，基础模块就是指以太网、USB驱动、触摸屏、操作系统等所有产品都会用到的技术。跟设备相关的模块和技术，如果是功率分析仪的话，就是指1459算法以及其他的一些功率算法等等。/pp　　在明确了需求后，“我们会将基础模块部分安排到公司的嵌入式团队去处理，而跟设备相关的核心技术和产品应用相关的功能则由功率分析仪的团队负责开发。这个团队大概20人左右。”/pp　　由于致远电子在嵌入式领域有十多年的研发积累，也由于他们这种模块化的分工合作方式，“我们很快就推出了我们的功率分析仪产品。当时功率分析仪做得最好的就是横河和福禄克，他们占了大部分的市场，而现在，我们抢了国内大部分的市场，在功率分析仪市场我们起码占了1/3以上的市场，成为高端功率分析仪的国产厂家”刘英斌自豪地表示。/ppstrong　　突破/strong/pp　　当然，致远电子并没有在做出功率分析仪以后就止步了，他们随后，还开发出了电能质量分析仪、CAN总线分析仪，以及具有数据挖掘功能的示波器等等测试仪器。/pp　　谈起这些，刘英斌特意指出，他们做的测试仪器跟其他国产仪器有很大的不同，“我们主要针对工业市场，其他国内仪器厂商更多面向学校市场。”/pp　　他拿功率分析仪来说，“跟国外厂家比，我们更偏重硬件，我们是全硬件架构处理。”/pp　　功率分析仪和示波器、万用表的最大区别就是能同时分析电压和电流信号，从而实现对功率信号的分析，如果要实现对功率的准确分析，则必须准确测量电压和电流信号，并且需要同时实现对电压和电流信号的采样，电压和电流信号经过ADC数字化过程中每一个采样点都必须发生在同一时刻，否则就无法实现同步测量。/pp　　“为了实现严格的同步测量，在功率分析仪内部，我们的方法就是采用一个更高频率的同步时钟，比如高稳定性温度补偿的100MHz同步时钟，以避免温度变化带来的时钟漂移所引入的误差，严格保证ADC对各通道电压和电流的同步测量，减少了电压电流的相位误差的引入，从而保证了功率测量的精度。”刘英斌强调。/pp　　说到示波器方面的突破，他更是兴奋，“是德科技曾宣称其示波器是100万次刷新率，以前我们觉得这是一个不可逾越的门槛。后来，我们经过仔细分析，发现是德科技是自己开发了一个芯片来实现的，的确做的很快，但也带来了副作用，那就是示波器的存储容量受到芯片的固化，一般是2M，最多扩展到8M。”/pp　　他进一步阐述，“我们后来经过思考后，想到了另外一个办法来实现100万次的刷新率，那就是有FPGA加DSP的方式来实现。比如我们这台ZDS4054示波器，不仅具有100万次的刷新率，还拥有512M的大数据存储。这是因为我们采用了5个FPGA和1个DSP，我们所有的运算都是用FPGA的硬件来算的，而其他厂家更多的是通过DSP来进行运算，这样我们的仪器可以带给用户更好的使用体验。”/pp　　由于具有了100万次的高刷新率和512M的大数据存储，ZDS4054示波器可以实现“大数据捕获-异常捕获-测量-搜索与标注-分析-找到问题”这样全新的测试分析过程，开创了示波器在数据挖掘与分析新时代。/pp　　ZDS4054示波器支持51种参数测量，还支持30多种免费的协议解码。协议解码功能虽然很多测试测量仪器都有，但他们基本都是收费的。/pp　　当然，他承认这么用FPGA加DSP的架构成本会提高很多，但用户体验会好很多。/pp　　“其实客户最在意的是整体价格和硬指标，而我们的售价跟是德科技和泰克差不多，硬指标差不多或者更高，这样客户也能接受。”刘英斌谈到致远电子测试仪器的竞争力时表示。/ppstrong　　未来/strong/pp　　在刘英斌看来，国产仪器的未来一片光明，因为中国的市场很大，比如说国家在号召《中国制造2025》，如果要配合这个战略的话，会需要很多仪器。/pp　　不过他也指出，国产测试仪器厂商需要走向行业，做针对行业应用的仪器会更有市场。/pp　　他举例说，“以前功率分析仪只有横河和福禄克在做，但现在，除了我们，是德科技和泰克也开始做了。”这说明，他们也看到了这块市场的潜力。/pp　　他承认国内仪器厂商做产品会受到一些制约，比如说芯片，高端仪器需要的ADC芯片基本都是属于禁运范围。/pp　　“做测试仪器，最关键的还是创新，最好不要跟别人去比价格，拼BOM成本。”刘英斌指出。/pp　　对于创新，他的理解是给用户带来价值，解决用户的问题。“比如CAN分析仪，以前用示波器来测CAN总线，只是把CAN总线的高低电平测出来，然后分析。现在我们把眼图、反射特征等实用功能都整合进去，把好几个仪器的功能融合在一起，这样一个仪器就可以给客户提供一个完整的测试。最关键的是我们会把我们的经验，加上我们的一些测试手段，全部融合到我们的应用里面去，让客户很容易找到问题所在。”/pp　　他表示，未来致远电子会沿着时代的脉搏，推出对客户更有价值的测试产品。/pp /p/p

ROCK HILL, S.C. – SDL Atlas一直致力于技术创新，开发新的台式 PnuBurst测试仪器，此仪器内已预先设定好测试程序，使用便捷，非常适合只需要一般性爆破测试的客户群体，但不可代替受许多企业青眯的AutoBurst测试仪器。　　不管是公司新型号PnuBurst胀破强度测试仪，还是公司原有型号AutoBurst数字式自动胀破强度测试仪，都符合国际安全与测试标准。可用于检测梭织、无纺布、纸、纸板和薄膜，具有重复性和准确性。　　PnuBurst属于经济的台式爆破测试仪 主要采用气动爆破装置 彩色触摸屏 用户预先选择好测试要求、自动测试夹持杯尺寸和探测夹持环，然后按要求预先设定程序控制。 PnuBurst操作非常方便，爆破测试功率达到1500kPa (15bar, 217psi.) 。　　配有USB 端口、数据线和可随身带的软件，方便用户保存和分析测试数据，通过简单地观测和记录PnuBurst显示屏上的结果，就可简化日常的工作。　　对于需要更为复杂爆破测试的用户，SDL Atlas的全自动AutoBurst数字式自动胀破强度测试仪，采用传统的液压技术，功率达到6000kPa (60bar, 870psi)– 性能明显优于其他品牌同类产品。AutoBust可检测纸、服饰用纺织品、技术纺织品和其它对爆破强度要求相当重要的相关材料。　　此外关于测试夹持杯的选择，SDL Atlas的爆破测试仪可测最大面积达到直径为 70mm – 对弹性织物的精确测试至关重要。　　SDL Alta可为用户提供一站式的全面的纺织测试品、物料、消耗品及服务。我们在英国、美国、香港及中国均设有办事处，并在全球100多个国家设有代理处。SDL Atlas可以为全球各地的客户提供全方位的服务。我们的目标是为客户提供最优惠、最完善的解决方案。

科学仪器，作为科学技术实现创新的重要基础，被称作科学家的“眼睛”，更是被比作“高端制造业皇冠上的明珠”。人类就是在不断改进的科学仪器中，发现其他人不能发现的领域，从而逐渐发展出现代科技文明。如今，仪器不仅广泛应用于研究领域，更是大量应用在生产线上。此外，仪器的生产制造也离不开其它的仪器设备。对此，仪器信息网通过公开文件了解到某年产100万套电子测试仪器生产项目的情况。项目主要为电子测试仪、电子量仪器、通信配件、网络配件、电话配件等生产，年产电子测试仪器 100 万套、通信设备配件 3000 万件。项目主要设备如下：电子测试仪器及通讯系统配件生产工艺流程及产污环节如下：工艺说明：原料先进注塑机拌料、注塑成型后冷却塔冷却再转到自动化车间和外购的电路板进行自动组装，部份产品进行波峰焊接，根据客户需求，有部份印字的转到印字车间印字。完成以后统一转到测试车间测试，合格后流入组装车间组装，最后检验出货。 （1）注塑机的工作原理是借助螺杆（或柱塞）的推力，将已塑化好的熔融状态（即粘流态）的塑料注射入闭合好的模腔内，经固化定型后取得制品的工艺过程。注射成型是一个循环的过程，每一周期主要包括：定量加料——熔融塑化——施压注射——充模冷却——启模取件。取出塑件后又再闭模，进行下一个循环；（2）本项目注塑材料为：ABS、PC、PP、AS，热分解温度大于200℃。本项目注塑机设置的工艺温度在180℃左右，因此不会造成原料的热分解，基本不会挥发出有毒气体。（3）本项目注塑机自带拌料功能，原料拌料过程中会产生少量的粉尘。（4）注塑机采用冷却水冷却，冷却水在设备中循环使用不外排。注塑过程中产生的不合格产品和塑料边角料（以注塑废料计），统一收集后外卖。（5）自动化：利用自动化设备、端子机、贴标机、模块装配、组装机、内芯机等设备）进行一系列的自动化工序的过程。（6）焊接：本项目是采用波峰焊锡机，波峰焊原理是让插件板的焊接面直接与高温液态锡接触达到焊接目的，其高温液态锡保持一个斜面，并由特殊装置使液态锡形成一道道类似波浪的现象，所以叫“波峰焊”。（7）粘结印字：根据客户需求，部分需印字的转到印字车间印字，印字过程需使用502胶水粘结固定造型，然后将印字合格的半成品进行测试（不合格的添加防白水消除后重印）。（8）测试：本项目使用导通测试机、影像测量仪、测试仪设备进行测试。（9）组装：将测试完成的半成品与金针、卡到、五金件等组装，最后用纸箱、尼龙袋包装。（10）检验出货：人工检验后出货（不合格产品维修）。（11）网版使用后用洗网水清洗后重复使用。

项目编号：清设招第20221199号（2241STC74159）项目名称：清华大学氧氮氢测试仪预算金额：300.0000000 万元（人民币）最高限价（如有）：300.0000000 万元（人民币）采购需求：标的名称数量简要技术需求或服务要求氧氮氢测试仪1套能够测定各种金属材料中的氧、氮和总氢含量以及高强钢或熔敷金属中的扩散氢含量。其中，电极脉冲炉最大功率≥7.5KW，最高温度≥3000℃，H元素的检出限≤ 0.1ppm。详见采购需求。 设备用途介绍：能够测定各种金属材料中的氧、氮和总氢含量以及高强钢或熔敷金属中的扩散氢含量。可以为材料、物理、化学、机械、电机、航天等学科的科研工作提供技术支撑。注：投标人必须针对本项目所有内容进行投标，不允许拆分投标。合同履行期限：合同签订后240日内完成设备交货、安装及调试工作。本项目( 不接受 )联合体投标。

成果名称材料变温电阻特性测试仪(EL RT-800)单位名称北京科大分析检验中心有限公司联系人王立锦联系邮箱13260325821@163.com成果成熟度□研发阶段 □原理样机 □通过小试 &radic 通过中试 &radic 可以量产合作方式□技术转让 &radic 技术入股 &radic 合作开发 □其他成果简介：本仪器专门为材料电阻特性变温测试而设计，采用专用高精度电阻和温度测量仪以及四端测量法减小接触电阻对测量的影响从而提高测量精度，样品采用氮气保护可连续测量-100℃~500 ℃条件下样品电阻随温度的变化。采用流行的USB接口将高精度的数据采集器与计算机相连，数据采集迅速准确；用户界面直观友好，能极大方便用户的使用。主要技术参数:一、信号源模式：大电流模式；小电流模式；脉冲电流模式。二、电阻测量范围: 1&mu &Omega ~3M&Omega 。三、电阻测量精度: ± 0.1％FS。四、变温范围：液氮温度~900 ℃。五、温度测量精度：热电阻0.1%± 0.1℃；热电偶0.5%± 0.5℃。 六、供电电源：220 VAC。七、额定功率：500W。八、数据采集软件在Windows XP、Windows 7操作系统均兼容。应用前景：本仪器可用于金属、合金及半导体材料的电阻变温测量。适合于高校科研院所科研测试及开设专业实验。知识产权及项目获奖情况：本仪器拥有完全自主知识产权和核心技术，曾在全国高校自制实验仪器设备评选活动中获得优秀奖。

A1044全自动酸值测试仪适用标准：GB/T264-83 GB/T7599-87 GB258-77应用领域：电力、化工、环保、科研院校等领域A1044全自动酸值测试仪用于检测变压器油，汽轮机油及抗燃油等样品的酸值分析测量。仪器特点1、液晶大屏幕、中文菜单、无标识按键；2、自动换杯、自动检测、打印检测结果；3、该仪器可对六个油样进行检测；4、采用中和法原理，用微机控制在常温下自动完成加液、滴定、搅拌、判断滴定终点，液晶屏幕显示测定结果并可打印输出，全部过程约需4分钟；5、用特制试剂瓶盛装萃取液和中和液，试剂在使用过程不与空气接触，避免了溶剂挥发和空气中CO2的影响6、内置加热系统，可稀释测试油品，使搅拌子能充分搅拌，从而保证萃取完全。7、通过机械、光学以及电子等技术的综合运用，采用先进的微处理器，能够自动实现多样品切换、滴定、判断滴定终点、打印测量结果等功能，该系统稳定可靠，自动化程度高。技术参数• 工作电源：AC220V±10％ 50Hz• zui大耗电功率： ﹤100W• 测定范围： 0.0001～0.9999mgKOH/g • zui小分辨率： 0.0001 mgKOH/g• 测量准确度： 酸值＜0.1时 ±0.02 mgKOH/g 酸值≥0.1时 ±0.05 mgKOH/g• 复性： 0.004 mgKOH/g• 环境温度：10℃～40℃• 相对湿度：＜85％创新点：创新点：内置加热系统，可稀释测试油品，使搅拌子能充分搅拌，从而保证萃取完全，结果更准确，可检测高粘度油品。全自动酸值测试仪

——华北电力大学功率器件可靠性团队 邓二平 博士 “张北一场风，从春刮到冬，张北的风，点亮北京的灯”，讲述的是我国 2020 年投运的张北柔直工程为2022年北京冬奥会实现世界首次100%清洁能源输送，为北京冬奥会的顺利召开提供可靠绿色能源。张北柔直工程是当时世界上电压等级最高(±500kV)、输送容量最大(9000MW)的清洁能源低碳发展的重大工程，也是服务绿色冬奥的“涉奥六大工程”之一。柔直换流阀(3000MW)和直流断路器(±500kV)是张北柔直工程获得的国际首创的核心技术和关键设备，而4500V3000A压接型IGBT器件作为核心中的核“芯”成为整个工程关键。IGBT器件是所有电能转换和控制保护的核心元件，其运行可靠性，尤其是长期运行可靠性和状态评估关系着整个工程的可靠性和冬奥会的用电安全。张北柔直工程用 4500V3000A 压接型 IGBT 器件是当时乃至现在世界上功率最大的器件，还缺少实际工程应用经验和长期可靠性的评估和验证。国内在大功率的可靠性测试设备和测试技术领域更是空白，需要重点突破以下几个方面：1）压接型 IGBT 器件特殊参数的实时在线监测和分析，压接型 IGBT 器件属于新型封装，存在所有前所未有的技术难题；2）测试效率和测试精度，对于柔直工程用器件，可靠性和精度要求高，测试数量要求多，如果测试效率不能提高(如国外设备单次只能1只器件)，将大大增加测试评估时间成本和设备成本；3）设备大容量和高可靠性，可靠性测试设备第一关键要满足参数和功能测试需求，如 3000A 以上的测试能力，第二关键是设备自身的强可靠性。华北电力大学功率器件可靠性团队在国家级人才黄永章教授的带领下，2013 年开始从事国产高压大功率压接型 IGBT 器件的封装研究，为器件的国产化奠定了一定的理论基础。为实现对国产压接型 IGBT 器件的可靠性评估和填补空白，2016 年初开始与国际半导体专家德国开姆尼茨工业大学 Josef Lutz 教授团队合作进行功率器件的可靠性研究，特别是压接型 IGBT 器件功率循环测试方法、测试技术和测试装备的研制。2017年底，邓二平博士带领团队研究生在新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学)建设了国内高校首家高压大功率器件可靠性实验室，包括直接服务于张北工程用 4500V3000A 压接型 IGBT 器件的 90kW3000A 功率循环测试装备、10 kV/200ºC高温反偏和 200 V/180 ºC高温栅偏测试装备等，填补了国内空白。下图1为 90kW 3000A 功率循环测试装备，是当时世界上功率最大、测试效率最高、功能最全的功率循环测试装备。(a) 装备总览(b) 压接型IGBT器件测试夹具图1 华北电力大学功率器件可靠性团队研制的90kW3000A功率循环测试装备结合张北柔直工程的测试需求，此装备的核心创新点包括：1）在传统单条测试支路的基础上，增加了多条测试支路和辅助支路，提高了测试装备的测量精度和测试效率。通过辅助支路的调节，可同时完成不同测试条件的实验，比如通过辅助支路分指定测试支路分流等；2）可同时或分别测试焊接式 IGBT 模块和压接型IGBT器件，最大测试通道为12个，而且每个通道的测试能力均为 3000A，极大的提高了整体测试效率；3）功率循环周期为秒级，极限测试能力可达到 300ms/周期，可根据特定工况进行指定条件下的功率循环条件考核，为柔直工程奠定基础；4）设置了四个关键测量时序，实时监测待测器件的通态压降、结温和热阻等关键老化参数，可自动进行失效模式的分析；5）独特的水路设计，外循环水-内循环水-散热器-被测器件的协同优化设计，可实现内水 15ºC~80ºC 任意调节，且每个被测器件的流速和温度可独立调节，大大提高测试能力的多样性和散热效率。本团队研制的功率循环测试装备为张北工程用 4500V3000A 压接型 IGBT 器件提供了系列可靠性测试，尤其是功率循环和热阻测试，为器件可靠性评估提供了设备和方法基础。功率循环测试和热阻测试主要为换流阀用压接型IGBT器件的设计和可靠性评估提供依据；热阻测试则为直流断路器件用压接型IGBT器件的设计奠定实则数据基础。比如，同时对ABB、TOSHIBA和中车的器件进行对比测试，通过辅助支路的调节可实现不同厂家不同器件特性的器件在同一温度条件下同步测试，大大提高了测试效率和公正性，下图2为测试电路图。此测试装备还可通过转接头同步实现焊接式IGBT模块的功率循环高效率测试。(a) 测试电路示意图，3条测试支路+1条辅助支路实现功能多样化(b) 压接型IGBT器件测试夹具图2 不同厂家4500V3000A压接型IGBT器件功率循环测试为了进一步提升此功率循环测试装备的测试水平和测试能力，2021年团队在原有技术的基础上对整个回路进行更为精细化的设计，设备信噪比再次提升 10dB 以上。同时，还集成了团队具有独创性的世界首个多芯片结温分布测量系统，可以在功率循环过程中对每颗芯片的状态进行实时监测，如下图3所示。这些新技术和测试回路的升级，为未来更多的柔直工程用压接型IGBT器件提供先进的测试和分析，如半导体行业巨头企业德国Infineon，日本TOSHIBA和南瑞联研半导体有限公司等的 4500V3000A 压接型 IGBT 器件的结温分布和可靠性评估分析。这些压接型 IGBT 器件将进一步应用到我国更先进的柔直工程中。(a) 升级后第二代90kW3000A功率循环测试装备 (b) 压接型IGBT器件结温分布测试，世界首次图3 升级后的90kW3000A功率循环测试装备，结温测量精度达±0.1ºC冬奥会作为一项世界瞩目的体育盛事，体现的是一个主办国方方面面的实力和科技水平，离不开所有科研人员的辛勤付出，也正是这样的机会，能进一步推动和促进我国科技水平的提升。华北电力大学功率器件可靠性团队科研人员很荣幸能参与其中一项细小的工作，并提供相应的测试技术，为我国柔直工程的发展和国家科技进步贡献自己微薄的力量。团队在此技术的基础上，结合我国能源行业发展的需求，进一步研制了系列功率循环测试装备(100A, 250A, 500A, 750A, 1000A, 1500A, 2000A, 3000A)，如下图4所示，相应的测试技术广泛服务于我国的电网、高铁、电动汽车和工业应用各领域，如中国铁科院、株洲中车时代半导体等公司。 图4 团队产业化后的标准功率循环测试装备，1500A+6个测试通道服务于冬奥会所建设的张北柔直工程使得我国柔性直流输电技术得到了进一步大力发展和成熟，国内拟建设更多的柔直工程，并提出了4500V5000A压接型IGBT器件的需求。国外半导体企业Infineon、ABB和Toshiba均相继推出了4500V5000A器件，以望抢占中国市场。可喜的是，株洲中车时代半导体有限公司也推出了具有我国自主知识产权的4500V5000A压接型IGBT器件，而此前的 4500V3000A 压接型 IGBT 器件也己成功应用到我国柔直工程。南瑞联研半导体有限公司作为后起之秀也即将推出同等级的器件，以期打破国外的市场垄断和技术封锁。而国内并没有能满足其可靠性评估的功率循环测试装备，华北电力大学器件可靠性团队2022年也筹划研制6个测试通道的120kW6000A功率循环测试装备，以期填补国内空白和提供行业亟需的测试技术，下图5为初步设计的 6000A 功率循环测试装备结构示意图。 图5 团队初步设计的6000A功率循环测试装备，4500V5000A压接型IGBT器件专用

近日，中国电科旗下电科思仪在京举办“Ceyear-5G通信测试仪器新品发布会”，推出多款数据通信及移动通信领域最新产品。在5G产业高速发展的今天，测试能力始终是产品研发能力提升的关键一环。发布会上，电科思仪全面推出了包含从终端到基站、从厘米波到毫米波、从研发测试到产线测试、从无线网到核心网的六款系列化数据网络测试仪，拥有手持式、便携式、台式等多种结构形式，使国产测试仪器全方位赋能5G产业发展。推出的高端数据网络测试仪产品—5201数据网络测试仪，能够提供数据网络L2—L7层的测试解决方案，具有多速率且高密度的端口、超强的流量处理能力、全面的协议仿真能力、高可用性的脚本适配能力以及深度的报文捕获能力，可广泛应用于研发测试、网络维护、验证开局、和自动化生产等方面。5201数据网络测试仪“5256C”5G终端综合测试仪具备5G信号发送功能、5G信号功率特性、解调特性和频谱特性分析功能，支持5G终端的产线高速校准及终端发射机和接收机的测试验证，主要应用于5G终端和基带芯片的研发、生产、校准、检测、认证和教学领域。　　5256C 5G终端综合测试仪5G基站测试仪包括“5252D”5G基站综合测试仪和“5252DB”5G毫米波空间信道探测系统。其中，“5252D”具备频段覆盖范围宽、调制带宽大、通道数量多、通道收发一体、配置灵活等特点，能够满足5G基站收发机射频性能测试需求及未来通信技术的验证需求，正在成为无线通信研发、生产及科研领域的完美测试平台。5252D 5G基站综合测试仪“4024CA”频谱分析仪是一款专为外场测试而设计的宽带手持式实时频谱分析仪，具有4G LTE FDD/TDD、5G NR等多种无线通信协议解调分析，可应用于移动通信、无线通信、雷达、卫星通信等设备的现场调试与安装维护，为用户的外场频谱测试提供比较完善的解决方案。4024CA频谱分析仪面向未来，电科思仪将为我国5G产业发展继续提供智能科技支撑，为我国通信技术和产业发展提供坚强的测试保障。

仪器简介：NCY系列粘度测试仪是为塑料、化纤产品的特性粘度、平均聚合度，石油产品的运动粘度等专门设计研制的电脑化测试设备，仪器设计先进,操作方便,非其它设备可以比拟。根据系统配置的测试单元数，型号分别定为NCY－2、NCY－3、NCY－4，NCY－5、NCY－6，相应配置二～六组测试单元，可同时测试二～六个试样。系统设置有多达10项的测试公式供用户选择，可用于多种条件下的聚酯、尼龙、浆粕、聚氯乙PVA的材料的特性粘度、粘数、平均聚合度的测试。NCY粘度测试仪由下列部分组成： *带玻璃毛细管粘度计的测试单元，内置信号处理装置，按型号，分别为带二～六单元； *至少具备软驱、48X光驱、128M内存及40G硬盘，C1.7G处理器，RS232串口，运行在Windows98中文平台的台式计算机； *驱动及执行机构； *连接电脑主机与驱动机构的枢纽─RS232串行接口系统； *放置测试单元，保证单元正常工作环境的配备有0.01℃分度的高等级温度计的温度波动及分布均在± 0.01℃以内的精密恒温槽。 技术参数：温度范围：0～80℃(超范围另议)温度波动： ± 0.01℃温度分布：± 0.01℃(专配0.01℃分度高等级精密温度计)计时范围：0.01～999.99S计时分辨率：0.01s测量范围：特性粘度 0.1～4.0dl/g(一般0.5～1.5)平均聚合度 100～10000(一般1200左右)动力粘度5～800mpa.S (一般100～300)运动粘度 0.1～300mm2/s加热功率：1kw制冷量：125/220kcal/h电 源： 220v 6～10A主要特点：使用NCY自动粘度仪以后：原来由人工进行的溶液的抽吸，将由系统担任 原来由人工进行的时间的测定，将由系统担任 原来由人工进行的数据判定，也由系统担任 系统将自动地计算，得出数值 系统将自动地反复测试，剔除超差结果 系统将即时形象地显示各单元中毛细管粘度计中的溶液流动情况 系统具备的数据库，将自动地记录每次测试值，并为用户方便调用,杜绝作假 系统具备的精密恒温槽，将提供± 0.01℃的温度波动与分布，保证任一时刻、任一位置测试数据的一致性 系统具备的计算机，还将为用户提供除粘度测定外的其他应用 系统具有多种打印格式，还能为用户打印绚丽多彩的画页。高效的系统具有交叉工作的能力，在某些单元正在测试的过程中，对不测试的单元可同时进行参数修改。一切的一切，系统将按照本公司自行研制的软件（版权所有）在中文界面上有条不紊地运行，用户将与系统通过中文轻松对话。创新点：使用NCY自动黏度仪以后：原来由人工进行的一定量溶液流过毛细管所需时间的测定，将由系统担任 原来由人工进行的溶液的抽吸，将由系统担任 原来由人工进行的数据有效与否的判定，也由系统担任 系统将即时形象地显示各单元中毛细管黏度计中的溶液流动情况 系统将自动地反复测试，剔除超差结果，得到准确的流经时间 高效的系统具有交叉工作的能力，在某些单元正在测试的过程中，对不测试的单元可同时进行参数修改。系统将自动地计算，得出数值 系统具备的数据库，将自动地记录每次测试值，并为用户方便调用 系统具备的精密恒温槽，将提供± 0.01℃的温度波动与分布，保证任一时刻、任一位置测试数据的一致性 一切的一切，用户将与系统通过中文轻松对话。粘度仪/粘度计/自动粘度仪/粘度测试仪

据统计，测试仪器产业所占电子工业的产值大约只有不足2%，而电子工业的产值不过占世界总产值的2%左右，但依靠测试仪器拉动的新技术带来的附加价值却可以占全世界每年新增价值的70%～75%。作为一种应用遍及基础研究到生产线的基础性产品和技术，电子测试仪器行业的强大，完全可以拉动一个国家创新带动的新增价值。　　只是，在这样一个看似微小却影响巨大的行业里，中国一直充当着舞台上的配角。无论从国防还是民用需求，我们接触到的测试系统以及测试仪器，在高性能应用上无一例外都是进口品牌。　　在刚刚闭幕的第八届国防电子展会上，来自航天系统、军事院校和军方的一线测试系统研发、应用及计量研究的专家学者认为，作为一个高技术、资本密集、横跨多个学科并且强调多年技术积累的行业，我国在测试仪器方面与国外企业的差距是多方面的，不仅仅是技术、经验和资金不足，更重要的是在概念、标准和理念等方向的差距和在决策方面的不够重视。　　技术差距　　业内专家认为，对国产测试仪器而言，我们始终是跟着别人的脚步在学习，在追赶，这是技术方面存在的最大问题。例如近几年在军用测试方面，是各种总线技术的盛行，然而这些总线技术，都是外国定义研发的，这也就意味着，中国要应用这些总线技术，就逃不开他们定义的测试系统架构及测试方法，多数情况下我们不得不去购买他们的产品来满足国内的测试系统要求。　　如果说在这些系统级测试仪器方面，因为开放的总线，技术差距相对比较小，那么在台式仪器方面，国内外的差距几乎很难去估量。业内人士认为，对于基础的测试仪器而言，其架构和概念并不难理解，但到了具体的功能定义和产品的功能实现方面，我们就存在着较大的差距，这让中国的测试仪器开发和应用陷入的是一个尴尬的循环：我们无法跟踪先进的电子技术发展的前沿科技，就没有办法了解其测试需求，就自然无法去为此开发适合最新技术的测试仪器，那么更谈不上把握最新的测试市场脉搏和赚取最丰厚的那部分利润 而你做不来先进新技术的测试，新技术出现的时候你就抓不住，人家也不可能交给你去满足最初的测试需求，这样就无法了解最新的技术动向，也就无法将新技术应用到你的测试仪器中。　　据了解，在应用测试中，制约本土测试仪器应用一个更重要的问题来自于核心半导体器件的缺失：国内的测试仪器企业，无论是老牌国有研究所还是新兴的私有测试仪器企业，自身具备的芯片研发能力相比国际巨头有较大的差距。可以说，测试用的芯片因为其特殊的一些要求，在市场上是很难找到相关合适的产品，特别是在信号分析和信号采集方面，模拟前端技术和信号采集技术的不足，直接体现在国产的测试仪器无法捕获需要的一些特征信号，比如雷达和微波技术的绝大部分需求，商用芯片是无法满足其测试需求的，这样的结果是，国产的测试仪器厂商不是不知道怎么去满足，而是没有相关的半导体器件能够做出满足这些采样率、带宽需求的产品，而这两点，恰恰是实际应用中许多信号分析和信号处理的前提。　　观念差距　　“抹平技术上的差距，不是一蹴而就的事情。但比起技术上的差距，我们在测试仪器上存在的观念和思维的差距更大。”一位来自计量研究领域的专家说。　　据介绍，测试仪器是个资本密集型企业，企业的生产规模很重要，测试仪器又是一个市场比较小的行业，因为仪器种类繁多，所以单个仪器种类的市场注定不可能很大。这给中国企业迎头赶上增加了更大的难度，一方面，作为技术密集型和积累型行业，面对这么多已经领先很多的国外竞争对手，要把测试仪器做大做强，就要有足够多的投入，并且短期内不要指望回报，这一点无疑仅靠一些私企是很难有这么强大的财力去做支撑的。因此，必须要有国家战略高度的规划和相关资源的大力支撑，才有机会去不断缩小差距。　　另一方面，因为市场不大，所以就更要强调企业研发的连续性和专注性，而对于国内的私企来说，他们面临着生存的压力，而对于很多国有科研院所而言，他们也面临创收指标以及各种前沿课题的研究，无法专注于对一两类的产品进行精耕细作。　　再者，因为市场细分复杂，因此对测试仪器的架构和理念研究的短期意义很难体现，这就让一些原本从战略上国家支持其研究测试仪器架构和概念的研究机构不再愿意将精力集中于此，而是去追求短期利益更好的其他工作，从而造成只有各个仪器厂商去自己研发这些通用的基础理念，造成很多研发资源的重复浪费。　　一些来自航天领域的专家认为，国产仪器产业另一个欠缺是服务。可以说，作为一个毛利率超过50%的行业，很大部分的企业销售利润是用以提供优质的市场培育、售后服务和技术支持的。特别是在用户的测试体验和测试习惯培养方面，国内企业在意识上的差距与国际企业相比差得实在太远。　　某国内测试仪器生产企业表示，他们和国外竞争对手的产品性能类似，但用户界面和操作的通用性方面相差太远，而在用户中的宣传更是几乎为零。当用户有相应的测试需求时，即使两个产品的性价比等指标完全不同，用户也很难去选择他们的产品而放弃国外产品，原因只有一个：用户会用。　　“测试测量和仪器产业，是国内一些重要领域必须的保障，也是研发前沿科技的利器，同时更是任何电子技术都避不开的一个重要环节。”业内专家呼吁，测试仪器的问题虽然基础，但不是小问题，是国家在软件和硬件方面不足的集中体现，解决测试仪器的落后问题，需要的是国有科研机构和企业，以及民营和私营企业共同努力，需要从标准到架构到概念的一系列测试体系的逐步建立。《中国质量报》

table border="1" cellspacing="0" cellpadding="0"tbodytrtd width="83" style="word-break: break-all "p style="line-height: 1.75em "成果名称/p/tdtd width="538" colspan="3" style="word-break: break-all "p style="text-align: center line-height: 1.75em "strongTTE/strongstrong系列半导体器件瞬态温升热阻测试仪 /strong/p/td/trtrtd width="91"p style="line-height: 1.75em "单位名称/p/tdtd width="538" colspan="3"p style="line-height: 1.75em "北京工业大学新型半导体器件可靠性物理实验室/p/td/trtrtd width="91"p style="line-height: 1.75em "联系人/p/tdtd width="167"p style="line-height: 1.75em "冯士维/p/tdtd width="161"p style="line-height: 1.75em "联系邮箱/p/tdtd width="187"p style="line-height: 1.75em "shwfeng@bjut.edu.cn/p/td/trtrtd width="91"p style="line-height: 1.75em "成果成熟度/p/tdtd width="535" colspan="3" style="word-break: break-all "p style="line-height: 1.75em "□正在研发 □已有样机 □通过小试 □通过中试 √可以量产/p/td/trtrtd width="91"p style="line-height: 1.75em "合作方式/p/tdtd width="535" colspan="3" style="word-break: break-all "p style="line-height: 1.75em "□技术转让 √技术入股 √合作开发 √其他/p/td/trtrtd width="648" colspan="4" style="word-break: break-all " align="center" valign="top"p style="line-height: 1.75em "strong成果简介： /strong/pp style="text-align:center"strongimg src="http://img1.17img.cn/17img/images/201604/insimg/017b0e04-691a-4c5a-826e-5879aa1d7a7a.jpg" title="1.jpg.png"//strong/pp style="line-height: 1.75em "TTE-400 LED灯具模组热阻测试仪 br//pp style="text-align:center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201607/insimg/1a6e4129-15a9-479d-84c9-cb11df28231c.jpg" title="54c453eb-3470-4a19-9f93-e8a1b5170517.jpg" width="400" height="203" border="0" hspace="0" vspace="0" style="width: 400px height: 203px "//pp TTE-500 多通道瞬态热阻分析仪/pp style="text-align:center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201604/insimg/06a37914-c0ba-48cf-9bb6-d25fdea82661.jpg" title="3.png" width="400" height="146" border="0" hspace="0" vspace="0" style="width: 400px height: 146px "//pp TTE-LD100 激光器用瞬态热阻分析仪/pp style="text-align:center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201604/insimg/887237ea-942e-46c5-8591-1dea99e6c712.jpg" title="4.png" width="400" height="143" border="0" hspace="0" vspace="0" style="width: 400px height: 143px "//ppTTE-M100 功率器件用瞬态热阻分析仪/pp style="text-align:center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201604/insimg/aded4b1e-7f39-41c2-9e79-8177484f76d7.jpg" title="5.png" width="400" height="185" border="0" hspace="0" vspace="0" style="width: 400px height: 185px "//pp TTE-H100 HEMT用瞬态热阻分析仪/pp style="text-align:center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201604/insimg/d45a2e5c-776e-4e71-9412-67d87c17f875.jpg" title="6.png"//ppTTE-S200 LED热特性快速筛选仪/pp style="line-height: 1.75em text-indent: 0em " TTE系列半导体器件瞬态温升热阻测试仪是用于半导体器件（LED、MOSFET、HEMT、IC、激光器、散热器、热管等）的先进热特性分析仪，依据国际JEDEC51的瞬态热测试方法，能够实时采集器件瞬态温度响应曲线（包括升温曲线与降温曲线），采样间隔高达1微秒，结温分辨率高达0.01℃。利用结构函数算法能方便快捷地测得器件热传导路径上每层结构的热学性能，构建等效热学模型，是器件封装工艺、可靠性研究和测试的强大支持工具，具有精确、无损伤、测试便捷、测试成本低等优点。该成果已在公司和科研院所等20多家单位应用，并可定制化生产。/p/td/trtrtd width="648" colspan="4" style="word-break: break-all "p style="line-height: 1.75em "strong应用前景： /strongbr/ 本产品已投入市场应用五年时间，产品型号在不断丰富以适应庞大的市场需求，技术指标国内领先地位，可替代国外同类产品，拥有独立的自主知识产权。 br/ 应用范围：功率半导体器件（LED、MOSFET、HEMT、IC、激光器、散热系统、热管等）结温热阻无损测量和流水线快速筛选。 br/ 应用情况：国内已有20多家客户的生产线或实验室使用本产品，包括军工单位、芯片厂商、封装厂商、高等院校、高科技制造企业。成果适用于开展半导体晶圆及芯片设计、生产的高校、科研院所及企业。 br/ 预计国内市场年需求量在500台，市场规模约5亿元。/p/td/trtrtd width="648" colspan="4" style="word-break: break-all "p style="line-height: 1.75em "strong知识产权及项目获奖情况： /strongbr/ 拥有核心技术，国家发明专利24项，获中国发明博览会金奖1项。 br/ （1）专利名称：一种快速测量半导体器件电学参数温度变化系数的方法和装置（申请号：201410266126.3）； br/ （2）专利名称：一种LED灯具热阻构成测试装置和方法（申请号：201310000861.5）； br/ （3）专利名称：功率半导体LED热阻快速批量筛选装置（申请号：201120249012.X）。/p/td/tr/tbody/tablepbr//p

大液晶屏显示！全新升级！内部结构为全机械齿轮传动，无皮带，无损耗件，寿命长！！CS-2A 型片剂脆碎度测试仪由控制系统、传动系统、转盘部件等组成，由采用单片微型计算机等组成的精密控制系统对部件进行集中控制；仪器结构合理，自动化程度高，控制进度高，灵敏度高，操作简便，工作可靠。技术参数：转速范围：25rpm±1rpm 具有“计时”模式，计时范围0-9小时59分59秒，并可选择倒计时 具有“计数”模式，0 - 99999次，并可选择倒计数 轮鼓尺寸： 内径约286 mm ，深39 mm 工作电源： 220V±10% V ，50Hz 环境温度： 5 - 35 ℃ 相对湿度 ：小于 80 % 整机功率： 18w创新点：1.内部结构为全机械齿轮传动，无皮带，无损耗件，寿命长。2.CS-2脆碎度测试仪由控制系统、传动系统、转盘部件等组成，由采用单片微型计算机等组成的精密控制系统对部件进行集中控制.3.CS-2脆碎度测试仪结构合理，自动化程度高，控制进度高，灵敏度高，操作简便，工作可靠。恒创立达CS-2A 脆碎度测试仪

近日，武汉嘉仪通科技有限公司正式对外推出最新研发的【便携式泽贝克系数测试仪PTM】。该测试仪小巧轻便，可快速测量薄膜、块体等不同形态热电材料的Seebeck系数，能够应用于热电材料初选、均匀性测试、高通量实验、热电教学体验等与热电材料相关的各个环节，为热电材料科研及产业化提供了更专业、便携的测试新选择！便携式泽贝克系数测试仪该款设备是在中国热电材料领域老前辈的建议下，为实现我国热电材料产业化，打造“精品工程”，嘉仪通科技专项研发的便携式热电参数测试产品！一、核心特点1.材料初选可快速筛选薄膜、块体等热电材料样品，提高初选环节的效率，避免无用实验，极大节约实验成本；2.均匀性测试助力高通量实验，快速检测薄膜、块体等热电材料的均匀性，准确找到材料最优配比；3.教学体验完美适用于本科阶段热电材料相关原理教学、实验讲解等教学体验环节；4.企业精品工程打造有助于优化热电材料工艺设计，进一步提升热电产品质量和稳定性，助力企业打造具有优良品质的精品工程。 二、基本特点1.快速测样测试时间低至10s/次，测试结果自动呈现，极大提高团队的实验效率。2.准确测试采用稳定可靠的方法测量，操作简单，性能稳定，数据准确（中国计量院拿NIST标样进行对比测试，测试结果误差在7%以内）3.样品要求低直接测试热电材料的Seebeck系数，对样品形状无特殊要求。4.长时间续航大容量电池，可供全天（大于10h）持续不间断使用。5.小巧安全设备小巧轻便，易于携带，安全性能高三、技术参数型号PTM-2（企业版）PTM-3温差范围≤40K加热功率6 W泽贝克系数量程20~700 μV/K2~1000 μV/K泽贝克系数分辨率0.1μV/K测量误差±7%±7%充电电压220V/5V2A电池容量8000mAh续航时间12 h样品电阻≤1K Ω≤10K Ω样品尺寸薄膜：长≥10，宽≥5,单位mm块体：长≥1.5，宽≥1.5，高≥1.5,单位mm纤维样品：长≥20，直径≥0.2,单位mm四、测试实例碲化铋棒材截面均匀性测量结果 鹏南电子科技提供样品SEEBECK系数测试结果单位名称样品名称测试一(μV/K)测试二(μV/K)测试三(μV/K)平均值(μV/K)标准样品镍带-19.4-19.6-19.5-19.5清华大学热电薄膜16.516.716.616.7四川大学改性导电聚合物11.111.211.311.2太原理工大学硅化镁-102.9-103.1-103.0-103.0合肥工业大学硅化镁168.0168.0168.1168.0【便携式泽贝克系数测试仪PTM】一经推出，就受到了广大顾客的青睐。目前，已经有中国科学院化学研究所、西安耐司科学仪器有限公司、广东雷子克热电工程技术有限公司等三家科研单位和企业已经或正在采购该设备。此外，还有十余家高校、科研院所和企事业单位也非常有意向购买这款便携式设备。嘉仪通的此款新品，在第十次中国热电材料及应用学术会议（2018年5月6-9号，中国杭州）上首次公开展出，吸引了众多热电研究相关老师的注目。部分老师直接将样品带到大会现场进行测试，测试结果准确有效，得到了相关老师的一致好评。大会现场测样与此同时，嘉仪通科技一直非常注重产品的技术研发与换代升级。虽然此款【便携式泽贝克系数测试仪PTM】刚刚推出，但其升级版产品也正在紧锣密鼓的研发当中，将进一步提升产品各方面测试性能，为从事热电材料领域研究的广大客户提供更方便、更精准测试的好产品。

据韩媒11月15日报道，近日，韩国三星电子在美国进行第六代移动通信(6G)试验。三星电子计划通过试验确认是否可以用6G智能手机与基站进行中远程通信。2020年7月，三星电子曾发布6G白皮书，力争比竞争对手更快开发出被认为是新一代移动通信技术的6G技术，并抢占先机。为此，三星研究中心(Samsung Research)新设新一代通信研究中心，探索6G技术。无独有偶，11月16日，工信部发布《“十四五”信息通信行业发展规划》（以下简称《规划》），其中将开展6G基础理论及关键技术研发列为移动通信核心技术演进和产业推进工程，提出要构建6G愿景、典型应用场景和关键能力指标体系，鼓励企业深入开展6G潜在技术研究，形成一批 6G核心研究成果。在6GANA（6G Alliance of Network AI）第二次会议上，中国工程院院士邬贺铨指出，每当新一代移动通信开始商用时，更新一代移动通信的研究就开始启动，它需要十年时间经过需求提出、标准提出、技术准备、试验才能走到商用，因此现在启动6G研究正当时。0.1~1Gbps、1百万/Km2连接数密度、数十Tbps/Km2流量密度、毫秒级端到端时延、500+Km/h移动性是对5G提出的性能指标需求。有专家观点称，上述特征依然是6G需要关注的指标，但6G的需求绝不仅限于此。在5G产业高速发展的今天，测试能力始终是产品研发能力提升的关键一环。我国于2019年正式发放5G商用牌照，目前5G技术正处于逐步转向大规模应用的阶段，在此过程中，通信设备厂商、天线厂商以及模块厂商等都需要加大对测试设备的采购，以确保其生产的产品符合新一代移动通信技术的要求规范。开展6G技术研究也不例外。在6G技术研究过程中，无论是标准制定，或是在研发生产，还是在规模制造，都高度依赖通信测试仪器仪表的及时就位，特别是在标准制定落地环节，通信测试仪器仪表更是起到了决定性的作用。其中，信号发生器可以测量所需的信号；电压测量仪可以用来测量电信号的电压、电流、电平等参量；频率、时间测量仪器可以测量电信号的频率、时间间隔和相位等参量；信号分析仪器可以观测、分析和记录各种电信号的变化；电子元器件测试仪器可以测量各种电子元器件的电参数；电波特性测试仪器可以测量电波传播、干扰强度等参量；网络特性测试仪器可以测量电气网络的频率特性、阻抗特性、功率特性等。通信测试仪器仪表是通信测试产业链中重要的一环，渗透于产业链各个环节。上游主要是各类金属材料、电子元器件、集成电路、显示单元及机电零部件配件；中游主要包括各类测试仪表制造；下游为应用行业，具体包括电信运营商、终端厂商、科研院所、卫星通讯等。在一个成熟的通信产业环境中，通信测试的作用往往不会体现得很明显，作为幕后英雄默默支撑产业发展，但是，当通信产业发展升级时，通信测试将起到不可或缺的作用。2015年我国通信测试仪表市场规模为93.46亿元，2020年我国通信测试仪表市场规模增长至179.34亿元，2015年以来我国通信测试仪表规模复合增速为13.92%。在6G网络中，频谱接入的趋势是以低频段为基础，高频段按需开启，实现低频段、毫米波、太赫兹和可见光多频段共存与融合组网，在覆盖、速率、安全等方面满足不同的用户需求。随着6G技术研究的开启，借助先进的测试测量仪器、屏蔽箱和测试软件，下游厂商设计人员能够探索新的信号、场景和拓扑结构，进一步验证设备与方案的商用能力，因此通信测试变得更为重要，在这之中通信测试仪器仪表将成为其中关键一环，必不可少。未来，运营商、设备商、芯片商以及终端解决方案商都将迎来对通信测试仪器仪表的大规模需求。

中国测试仪器应用市场领头羊企业——北京东方中科集成科技有限公司仪器租赁事业部总监江懿日前透露，今后一段时间东方集成仪器租赁事业部服务重点是面向中小企业和研发机构。江懿认为，这个策略既符合当前的宏观经济状态，更契合了国家的政策愿景。结合中央财政部近日从六个方面推出的针对中小企业的支持政策，东方集成结合企业自身的业务特点，联合了海淀中关村、苏州工业园等科技园区，正在搭建满足中小企业和研发机构测试需求的社会化公共测试服务平台，落实中央政策，切实支持中小企业和机构提升科技创新和技术创新能力。　　江懿透露，东方集成针对中小企业和研发机构测试需求市场作了大量调研工作。中小企业的测试需求具有分散多样化的特点，什么测试设备都可能用到，有时候用的设备还很偏。他们使用测试仪器的租期也特别短，大都是研发尝试，基本上都是一个月两个月三个月这样的时间段，更多的只用一天两天一周。中小企业和研发机构自身很难解决这些困难，这就需要有一个社会化的测试服务平台来满足中小企业和研发机构的研发测试仪器需求。东方集成与各个高科技园区政府共同搭建的测试实验室公共服务平台正好能够派上大用场。　　目前，东方集成针对中小企业和研发机构聚集的海淀中关村、苏州工业园等高科技园区，与园区政府正在陆续筹建免费测试实验室。这些实验室不久将正式开放服务。届时在园区注册的中小企业和研发机构都可以到免费开放的实验室做短期测试。如果企业有中长期测试需求，东方集成也可以通过园区实验室迅捷调集各种仪器来满足企业测试需求，企业也可以随时调换这些测试设备。江懿认为，中小企业和研发机构大多处在创业期和发展期，创业启动资金宝贵。上述措施减轻了中小企业和研发机构的资金压力，避免了他们贷款或借钱购买仪器、企业间重复购买的浪费。　　东方集成日前针对中小企业和研发机构的测试仪器需求市场做了大量推广工作，包括正在北京、上海、苏州、成都、天津、武汉、深圳七个城市陆续举办主题为“低成本测试和科技租赁方案巡展”的系列活动。东方集成本次巡展通过研讨会的方式，向中小企业和研发机构推介低成本通用测试方案以及微小信号，数据采集、记录，频率特性等方向的专业测试产品。此期间发布的中小功率电源，显示器测试仪在改善测试效率和成本控制方面都有杰出的表现。　　东方集成在仪器租赁市场进行了15年的精耕细作，一直在该领域领先业界。江懿建议说，中小企业和研发机构更适合选择租赁测试仪器方式作为优化资金使用效率的有效手段。面对宝贵的创业资金、技术和市场造成的很多不确定因素，租赁方式大大降低了购买测试仪器设备带来的投资风险。同时，东方集成独有的管家式顾问咨询服务业也能够帮助中小企业和研发机构在选择测试仪器服务方案时少走弯路，节约成本，提高效率。

近日，以“仪”测未来为主题的2023信息通信测试仪器仪表产业技术峰会在北京国际信息通信展期间隆重召开。峰会由中国仪器仪表学会信息通信测试仪器仪表专业委员会主办，来自运营商、科研院所、设备商、测评机构、仪器仪表企业等数十家产学研用全产业链伙伴共同参会。信而泰作为国内领先的通信测试仪表和解决方案供应商，应邀出席了此次盛会。本次峰会是国内首届信息通信测试仪器仪表领域峰会，共同探讨未来高端信息通信测试仪器仪表及测试技术发展之路，共筑产业生态良性循环。会上进行了信息通信测试仪器仪表联合验证评价中心揭牌仪式，并发布了《信息通信测试仪器仪表产业技术白皮书》。白皮书总结研判了网络技术的未来发展趋势，对当前信息通信测试仪器仪表的现状、需求、技术挑战以及产业发展机遇进行了全面分析。右三为信而泰总经理李占有信而泰公司总经理李占有登台参加白皮书发布仪式，并作为国产仪器仪表的代表参加了峰会“圆桌会”讨论。李总跟中移动、信通院、中兴等单位的领导一起针对5G垂直行业、人工智能等新场景、新技术、新业务的测试需求和仪器仪表技术挑战展开了深入的探讨，为下一步的合作研究提供了建设性的意见。右一为信而泰总经理李占有针对5GtoB业务场景的测试需求和挑战，李总表示5GtoB需要配套的系统性融合测试解决方案和具备场景化业务仿真能力，如可以智能化的进行端到端网络质量监测、真实海量终端用户仿真和业务场景流量仿真、网络故障定位及预警、网络安全监控及可视化等，可以真正验证和评估出5GtoB给行业客户带来的价值。 右一为信而泰总经理李占有谈到AIGC话题时，李总表示从测试的角度出发，需要能构建出针对AIGC类似的仿真库，其中包括基础的元素库（如语音、图像、视频和文件等）；另外AIGC需要依托超强的算力，以及更大带宽、低时延、高可靠性的网络架构，因此需要匹配的测试能力要具备高速、高密度、高性能、高安全、高可靠及超大模型业务叠加的特点；同时AIGC对测试的AI智能化要求也很高，以上都需要测试仪表厂商不断强化技术、打磨产品，为行业用户提供高可靠性测试方案。会议期间设置了“信息通信测试仪器先进产品展示区”，信而泰工作人员为参观嘉宾详细介绍公司最新的网络测试产品和解决方案。信而泰凭借雄厚的技术积累和强大的本土研发能力，推出了一系列覆盖 2-7 层以太网络测试需求的测试平台和解决方案，率先取得了国产网络测试仪的多项技术突破。未来，信而泰将继续坚持创新驱动，充分发挥科技优势，加大产品研发投入，加速产品技术创新和迭代升级，为我国通信产业的蓬勃发展贡献力量！

车规级芯片的特殊要求，决定研发企业在芯片设计之初就要考虑多层面问题：芯片架构，IP选择，前端设计，后端实现，各合作伙伴的选择；从设计全周期考虑产品零失效率以及车规质量流程和体系的建立。一套芯片，从设计到测试、到前装量产的每一个环节都有着考验。获得车规级认证也需要花费很长的时间。而在车规级芯片可靠性测试方面，ThermoStream ATS系列高低温测试机有着不同于传统温箱的独特优势：变温速率快，每秒快速升温/降温15°C，实时监测待测元件真实温度，可随时调整冲击气流温度，针对PCB电路板上众多元器件中的某一单个IC(模块)，单独进行高低温冲击，而不影响周边其它器件。伯东inTEST高低温测试机应用于车规级芯片测试案例国际某知名半导体芯片设计公司在汽车行业拥有30年的经验，为汽车电子市场的领先制造商，其产品包括动力系统、车身系统和安全驾驶系统等芯片。不同于一般的半导体或者消费级芯片，车载芯片的工作环境要更为严苛，因此在芯片流片回来后，要经受一系列的功能验证，性能和特性测试，高低温测试，老化测试，模拟长生命周期的压力测试等等，看芯片是否符合相关标准，确保其真正达到车规级。根据客户的要求，在温度上需要考虑零下 40 度到 150 度的极端情况， 同时搭配模拟和混合信号测试仪，设定不同的温度数值, 检查不同温度下所涉及到的元器件或模块各项功能是否正常.经过伯东推荐，合作客户采用美国inTEST高低温测试机ATS-545，测试温度范围 -75 至 +225°C, 输出气流量 4 至 18 scfm, 温度精度 ±1℃, 快速进行在电工作的电性能测试、失效分析、可靠性评估等。通过使用该设备，大幅提高工作效率，并能及时评估研发过程中的潜在问题。高低温测试机 inTEST ATS-545 测试过程:1. 客户根据各自的特定要求，将被测芯片或模块放置在测试治具上, 将 ATS-545 的玻璃罩压在相应治具上 （产品放在治具中）。2. 操作员设置需要测试的温度范围。3. 启动 ThermoStream ATS-545, 利用空压机将干燥洁净的空气通入高低温测试机内部制冷机进行低温处理, 然后空气经由管路到达加热头进行升温,气流通过玻璃罩进入测试腔. 玻璃罩中的温度传感器可实时监测当前腔体内温度。4. 在汽车电子芯片测试平台下，ATS-545快速升降温至要求的设定温度，实时检测芯片在设定温度下的在电工作状态等相关参数，对于产品分析、工艺改进以及批次的定向品质追溯提供确实的数据依据。Temptronic 创立于 1970 年, 在 2000 年被 inTEST 收购, 成为在美国设立的超高速温度环境测试机的首家制造商. 而 Thermonics 创立于1976年, 在 2012 年被 inTEST 收购, 使 inTEST 更强化高低温循环测试以及温度冲击测试领域的实力. 在 2013 年 inTEST Thermal Solutions 用崭新的研发技术发展出独创的温度环境测试机, 将 Temptronic TPO 系列以及 Thermonics PTFS 系列整合进化成 inTEST ThermoStream ATS 超高速温度环境测试系列产品. 上海伯东作为 inTEST 中国总代理, 全权负责 inTEST 新品销售和售后维修服务.

6月5日，以“仪”测未来为主题的2023信息通信测试仪器仪表产业技术峰会在北京通信展期间成功召开。本次峰会由中国仪器仪表学会信息通信测试仪器仪表专业委员会（以下简称“专委会”）主办，中国移动研究院承办，来自中国仪器仪表学会、中国电信、中国联通、中国信通院、北京邮电大学、宁波大学、华为、中兴、思仪科技、思博伦、是德科技、信而泰等70余家单位的近300人参加。中国工程院院士张平、科技部“重大科学仪器设备开发”重点专项专家组组长年夫顺出席会议。中国仪器仪表学会副理事长兼秘书长张彤、中国移动研究院党委书记、科技委主任张同须出席峰会并致辞。专委会副主任张红卫、顾荣生、吴局业、李海龙等出席会议。中国仪器仪表学会副理事长兼秘书长张彤在致辞中强调，面对新时代新任务新要求，专委会应把握发展机遇，迎难而上，充分激发信息通信学科与仪器仪表学科的合力和活力，共同探索信息通信仪器仪表产业生态发展路径，努力推动我国仪器仪表事业实现高质量发展。中国移动研究院党委书记、科技委主任张同须在致辞中指出，中国移动作为信息通信技术坚持不懈的推动者，将积极践行链长责任，联合整个产业链的力量，共同开展仪器仪表关键技术研究、测试测量理论研究、标准制定、测试认证和应用创新，形成一个需求共识、技术创新、产业协同的平台，实现行业生态的健康循环。 本次峰会上，来自信息通信和仪器仪表产业上下游的代表企业领导嘉宾，共同见证“信息通信测试仪器仪表验证评价中心“的揭牌，共同发布《信息通信测试仪器仪表产业技术白皮书》。来自运营商、科研院所、设备商、测评机构、仪器仪表企业的专家代表就当前与未来信息通信仪器仪表产业发展与测试技术趋势、应用场景、计量认证等方面进行了精彩的分享。中国工程院张平院士在演讲中详细阐述了未来信息通信网络的演进趋势、五大关键技术特征及其测试技术需求。尤其针对智简网络，张平院士强调构建统一的、具有泛化价值的性能评估体系至关重要。为应对下一代仪器仪表的实现挑战，张平院士呼吁汇聚产学研用集体智慧，培养信息通信及仪器仪表高端人才，共同攻关基础理论、基础材料、测量算法等“堵点”。中国电科年夫顺首席科学家在主题分享中，提出未来智能化仪器的发展方向——具备动态感知、智慧识别、自动反应能力并共享网络、共享数据、共享算法；提出了加快检测装备和通信及智能技术融合，提升产业链韧性和安全水平，支撑制造强国、质量强国、数字中国建设具有重要意义。作为移动通信子链“链核”企业单位的中电科思仪科技股份有限公司党委书记、董事长张红卫分享了《测试助力通信产业，合作共生共赢未来》的主题报告，分析了未来6G通信技术的发展对测试遇到的新挑战；思仪科技为现在及未来测试挑战提供的解决方案以及携手行业伙伴共同推动产业发展情况。中国移动集团级首席专家胡臻平、中国联通中讯设计院副总工程师顾荣生、华为数据通信产品线研发总裁吴局业等专家分别进行了精彩主题演讲。 ——“中国仪器仪表学会信息通信测试仪器仪表验证评价中心”正式揭牌——在张平院士和年夫顺首席科学家两位名誉主任的见证下，中国仪器仪表学会副理事长兼秘书长张彤、中国移动研究院党委书记、科技委主任张同须共同为“信息通信测试仪器仪表验证评价中心”揭牌。仪器仪表作为典型的“专精特新”产品，是支撑信息通信产业和技术发展的“重器”，具有独特的产业话语权和技术影响力。验证评价中心的成立标志着业界在仪器仪表新技术标准跟进、高端仪器需求牵引、开发验证及能力准入等环节达成紧密协作共识，共同建立产业技术评价标准体系，推动以用促研、以研带产。——《信息通信测试仪器仪表产业技术白皮书》正式发布——成为科技强国，发展高端仪器仪表是必经之路。《信息通信测试仪器仪表产业技术白皮书》根据信息通信网络和技术的未来发展趋势，首次对仪器仪表的测试测量需求、技术挑战以及产业发展机遇进行了全面分析，并提出工作倡议，呼吁业界在仪器仪表关键技术攻关、高端产品研发、测试评估验证、产品示范应用等方面加强合作，确保测试能力满足未来信息通信技术发展需要。——测试专家专题演讲——中国移动集团级首席专家/技术部网络技术与资源处经理胡臻平、中国联通中讯设计院副总工程师顾荣生、中国信通院泰尔系统实验室主任周开波、专委会副主任/中电科思仪科技股份有限公司党委书记/董事长张红卫、华为数据通信产品线研发总裁/ICT测试分委会主任吴局业、思博伦通信副总裁/大中华区总经理刘勇、宁波大学教授/宁波艾欧迪互联科技有限公司总经理杨新杰等七家来自运营商、科研院所、设备商、测评机构、仪器仪表企业的专家代表就当前与未来信息通信仪器仪表产业发展与测试技术趋势、应用场景、计量认证等方面进行了精彩的分享。——圆桌论坛，共话新技术测试场景的需求与挑战——最后，中国移动研究院杨海俊主持了圆桌研讨环节，与来自中国信通院、中兴、新华三、是德科技和信而泰的专家，针对5G垂直行业、人工智能等新场景、新技术、新业务的测试需求和仪器仪表技术挑战展开了深入的探讨，为下一步的合作研究提供了建设性的意见。峰会还设置了“信息通信测试仪器先进产品展示区”，思仪科技等国内外12大仪器仪表最新成果重磅亮相，成功搭建起产学研用的对接平台。信息通信与仪器仪表产业实现同频共振，“仪器”测享未来。本次峰会共同探讨了未来高端信息通信测试仪器仪表及测试技术发展之路，共筑产业生态循环，达成了建立信息通信测试仪器仪表产业联合体的共识，体现了国内信息通信与仪器仪表产业链的同频共振，是双链深度协同的起点。专委员会成功搭建起产学研用的对接平台，汇聚了运营商、设备商、仪器仪表等众多信息通信产业链领军企业。专委会将携手业界合作伙伴深耕不辍，做优做强仪器仪表这个新基建的”重器“，助力我国数字经济社会的高质量发展！

嘉仪通有一款小设备叫【便携式泽贝克系数测试仪PTM】是今年5月份推出，用于测试材料Seebeck系数的新品目前已上市近半年【上市即获关注】嘉仪通的便携式泽贝克系数测试仪PTM首次亮相于第十次中国热电材料及应用学术会议（2018年5月6-9号，中国杭州），吸引了会上众多热电研究相关老师的注目，纷纷上前咨询和测样。【受到广泛关注】上市不到两个月，此款小设备就受到了相关高校、科研院所和热电材料企业等的广泛关注——围观凑热闹的、邮件电话咨询的、申请代理的、免费试用的、下单购买的....络绎不绝！同时也有热心的老师针对问题提出了许多宝贵意见。客户反馈汇总图【不断打磨改进】一款普通的便携式设备，却被市场广泛关注！这让嘉仪通的工程师们既兴奋也倍感压力。为了做出让客户满意的好产品，我们下定决心做好产品的改进升级——收集客户意见、制定可行改进方案、加班加点整改、修改后的测试与验证、客户试用以及收集反馈意见、再一次改进......不断循环往复。改进功能列表（部分）【快速测试】全新升级后的PTM-3，实测开机时间低至4.8 S/次，待完全热机后，实测镍带标准样品的时间为6 S/次（不同材料样品测试时间可能略有不同），能够极大提高团队的实验效率。样品实测图【操作方便】好不好上手操作是测样人员最关心的问题之一，PTM操作简便，用冷热两支探笔直接接触不同形态热电材料样品，系统就可自动运算，并快速呈现测试结果，易学易上手，老师再也不用担心你不会操作仪器了。【样品要求低】无论是块状、纤维状还是薄膜状热电材料样品，都可直接测试其Seebeck系数，对样品形状、结构无特殊限制性要求。不同形态样品测试图片探针直径实测图产品应用【材料初选】PTM测试速度如此之快，可完美应用于薄膜、块体等热电材料样品的筛选工作，在各类样品制成后，快速筛选优质样品，提高初选环节的效率，避免无用实验，极大节约实验成本。【均匀性测试】便携式泽贝克系数测试仪PTM不仅可以快速筛选不同种类热电材料，还可快速检测一种或多种薄膜、块体等热电材料的均匀性，对材料的内外部均匀情况作初步定量评价。【质量检测】在产业领域，PTM可完美应用于热电材料的质量抽查与检测环节，能够直观、快速的判断相关热电材料是否达到相应质量标准，提高产业效率。【本科教学】如此小巧方便的Seebeck系数测试仪，如果作为本科阶段教学设备，用于热电材料相关原理教学、实验讲解等教学环节，将深受师生们的喜爱。产品示意图【不同版本，不同特色】全新一代便携式泽贝克系数测试仪PTM分为两个版本：PTM-3，定位于科研级热电材料市场，具备高配置，在测试误差、量程范围、样品电阻范围等重要方面能够满足热电材料科研要求；PTM-2，定位于热电相关企业与教学仪器市场，性价比更高，不仅能够满足热电材料企业质量检测、生产抽查等方面的需求，而且是教学仪器的不二之选，能够完美适用于本科阶段各类热电材料相关原理教学、实验讲解等教学环节。【合作伙伴】目前，在用客户有：清华大学、北京航空航天大学、中国科学院化学研究所、武汉大学、广东省稀有金属研究所、广东雷子克、河北大学、内蒙古工业大学等十余家热电材料重点科研高校、科研院所以及热电材料企业。【技术参数】【应用实例】碲化铋棒材截面均匀性测量结果鹏南电子科技提供样品【Seebeck系数测试结果】

p　　11月19日，2015年浙江大学自研自制仪器设备校级成果奖产生，“脉冲喷雾蒸发化学气相沉积系统”、“高压临氢部件氢气循环测试系统”和“大功率IGBT离线测试装置”3个项自获2015年浙江大学自研自制仪器设备校级成果奖，其中“脉冲喷雾蒸发化学气相沉积系统”获得优秀成果奖。/pp　　材料学院研制的“脉冲喷雾蒸发化学气相沉积系统”，采用液态、多喷嘴、脉冲进样的方式，在制备多种成分纳米复合材料，尤其是金属/金属氧化物纳米复合材料方面有着独特的优势。该系统采用了脉冲进样及前驱物溶液等技术，能够制备面积较大的薄膜且薄膜结构致密，结晶性良好，精确地对产物的成分形貌进行调控，制备的材料种类广泛。/pp　　化工学院研制的“高压临氢部件氢气循环测试系统”是我国首套满足相关国际标准规定的小型氢气循环试验系统，可进行截止阀、单向阀、低压储氢气瓶的循环试验，解决了不同试验模块间压力差距大的难题，降低了成本，安全系数高。该系统填补了我国在临氢部件试验上的空白，为临氢部件研究提供测试装备和技术支持，也为我国氢能汽车摩托车上市提供安全保障。/pp　　“大功率绝缘栅双极型晶体管(IGBT)离线测试装置”由电气学院研制，实现了器件的准在线测量。该装置可覆盖现有的最大电流等级的IGBT商用模块，确保电流测试点的准确性。该装置优化了驱动设计，具备多档驱动电平，测试电路分级处理，工作条件定制，测量结果直观。并且，该装置可以获得功率器件在不同外部环境下的开关表现，有助于变流器设计的器件选型及损耗预估。/pp　　据悉，浙大自2011年开始进行自研自制仪器设备成果认定，一年一评。旨在通过成果认定，鼓励教师、科研人员、实验技术人员开展自研自制，提升学校自主研发水平和科技创新能力。/ppbr//p

从南到北，近百种气候变化夏去冬来，数十度昼夜温差穿越时间，跨越空间只为举杯时，碰撞出不变的激情 世间一转眼，釜内已千年愿你，从未改变fcl35-20啤酒保质期测试仪“新鲜”上市继alc10黄曲霉毒素测定仪、soa100二氧化硫残留量测定仪、yundata智能空气管理系统、aac54酸逆流清洗器之后，2016海能新品“第五弹”——fcl35-20啤酒保质期测试仪“新鲜”上市！啤酒保质期测试仪主要应用于啤酒生产企业及质检单位，主要是利用高低温快速冲击原理模拟啤酒的变质过程，配合浊度仪或光度计测定啤酒保质期。fcl35-20啤酒保质期测试仪功能特点1、可根据用户自己的测试方法设置实验初始温度、恒温温度、恒温时间以及循环次数，仪器内部最多可存储999种测试方法。2、采用自动液位感应装置，当液位感应器检测到浴槽液位下降时会自动报警并自动切断电源。3、温度保护功能，当设定温度和实际温度之间温差大于5℃时自动报警并切断电源。4、采用快速加热及制冷功能，能够快速到达设定温度并保持稳定。5、温控精度 ±0.05℃ 显示分辨率 ±0.01℃。6、仪器标配2.4g和5g双频wlan无线模块，通过手机app即可操作仪器、实时监控仪器各项参数运行状态及仪器故障提示报警等功能，可同时连接多台仪器。7、不锈钢啤酒篮，最多可放置12瓶不同尺寸的啤酒，也可根据用户的需求定制啤酒篮。8、标配钢化玻璃透明浴槽盖，在测试过程中可观测到浴槽内部状态。9、采用可拆卸式进风口，方便用户日常清理。10、使用万向轮代替底角设计，方便搬运、移动及锁定。测试过程1、仪器出厂时内置标准啤酒保质期测定方法，默认值为恒温20℃后，快速升温至60℃保持24 小时，快速降温至0℃保持24 小时，升温至20℃提示检查浊度。以上过程为第一次循环，测试浊度后开始第二次循环，仪器可设置循环次数及自动记录循环次数，方便实验人员计算保质期。2、实验人员也可根据不用的测试需求任意设置温度测试程序。技术参数新鲜来一杯！ 干杯！