- 名称：Power Tester 1800A功率循环测试仪
- 型号：PWT1800A
- 品牌：Mentor Graphics
- 描述：Power Tester提供的特性化测试数据，可以直接导出给热仿真软件FloTHERM，利用实测结果来实现模型自动校准功...
Power Tester功率循环及热测试平台
一、产品概述
先进的测试理念：同一个测试平台可以同时进行功率循环和热测试，任何与老化降级相关的热效应都可以在不移动待测器件的情况下通过结构函数在线监测，与传统的老练设备相比更加节省时间，能获得完整的失效数据。
先进的测试技术：热测试设备T3Ster的热瞬态测试技术及结构函数分析方法。
测试范围广：可测试MOSFET, IGBT以及二极管等器件。
简单易用的触摸屏界面：Power Tester 在功率循环测试期间能够记录包括电流、电压、温度、结构函数等信息在内的参数。
多种功率循环模式：Power Tester 包含了恒定时间Ton和Toff，恒定电流，恒定壳温变化ΔTC，恒定结温变化ΔTJ以及恒定功率变化ΔP等模式。
实时结构函数诊断：方便用户快速地获得循环过程中的缺陷，对应的循环数以及失效原因等。
无需功率循环后的实验室检测及破坏性失效分析：无需再使用传统的x射线、超声波或者其他的破坏性方法来进行失效分析。
测试操作简便：用户只需根据系统提示将器件对应管脚连接到设备，无需了解复杂的测试电路。
帮助用户设计更加可靠的电子封装产品：Power Tester提供的特性化测试数据，可以直接导出给热仿真软件FloTHERM，利用实测结果来实现模型自动校准功能，帮助用户得到精确的，符合实际的仿真模型。
预估器件寿命：帮助用户获得功率电子器件在真实应用条件下的使用寿命。
二、产品信息
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PWT 1500A/1800A/3600A PWT 600A PWT2400A
1、产品型号
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型号 |
1500A 3C 12C |
PWT 1800A 12C 12V |
PWT 3600A 12C 6V |
PWT 600A 16C 48V |
2400A 16C12V |
| 加热通道数 | 3 | 3 | 3 | 2 | 4 |
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最大输出电流 |
500A * 3 |
600A *3 |
1200A *3 |
300A*2 |
600A*4 |
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最大输出电压 |
8V |
12V |
6V |
48V |
12V |
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测试通道数 |
3/12(3*4) |
12(3*4) |
12(3*4) | 16(2*8) | 16(4*4) |
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测试电流源 |
3 |
3 |
3 |
2 |
4 |
| 外部PT100连接器 | 3 | 3 | 3 | 16 | 16 |
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是否含有液冷板，流量控制器 |
是 | 是 | 是 | 否 | 否 |
PWT 1500 功率输出模块示例
2、测试模块
| 热瞬态测试通道 | 栅极电流I(g,off)监测通道 |
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内置T3Ster技术，瞬态采样率最快1μs， 可在功率循环期间定期生成结构函数 |
测试范围：250 pA.. 100μA |
3.温度探测器
1、每块液冷板的出水口和中心位置各有一个pt100探测器
2、额外预置了三个温度传感器接口，可利用其测试任意位置的温度。用户需自行提供传感器，支持负温度系数传感器或热电偶。
4、冷板
1）左板
用于K-系数测试
需要外部的温控循环设备(推荐Julabo)
2）右板
用于功率循环
需要外部的冷水机或者循环水
可配置冷却液流量 (手动)
3）样品固定夹具
每块冷板上配备有可移动的导轨，导轨上有压紧杆。
可以将器件固定在冷板上任意位置.
4）液体泄漏保护
内嵌液体探测器，配备泄漏排水管
5）通过T型阀门，支持第三方冷板
5、安全设计
1）一体化实验箱设计
2）透明的Lexan保护罩方便目测，防止测试期间受外界干扰
3）自动探测保护罩是否打开大电流仅在保护罩关闭的情况下才允许开起防止被高温金属烫
4）烟雾探测器 系统将会紧急停止一旦探测到烟雾
5）液体泄漏探测器 系统将会紧急停止一旦探测到液体泄漏
6）系统状态灯塔
7）紧急停止按钮
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6、计算机配置
1）内嵌控制PC高可靠性工控机& 自带操作系统保证长时间工作的稳定性
2）触摸屏操作不需要鼠标或键盘
3）为PC专门提供UPS,保证紧急断电或其他情况下的数据安全
三、测试模式及测试原理
1、全新测试模式：同时进行功率循环和热测试模式
• 利用功率循环对待测器件施加老化应力
• 根据器件达到失效的循环数预估其寿命
• 功率循环期间定期进行热瞬态测试，并监控系统参数
• 功率循环期间，任何与老化降级相关的热效应都可以在不移动待测器件的情况下通过结构函数在线监测
• 系统会根据用户提前设定的条件增加热瞬态测试的频率
2、热瞬态测试：用于测试待测器件的结温，热阻，并进行结构函数分析
– 遵循JEDEC JESD 51-1 静态测试法
– 遵循IEC 60747的测试方法
– 利用结构函数分析散热路径的热传导结构
– 支持利用JEDEC JESD 51-14标准定义的瞬态热界面法测试结壳热阻RthJC
1）k系数测试
2）热测试
– 通入工作功率，使结温在特定的散热环境下升高达到饱和。
– 将工作功率快速切换到进行k系数测试时的测试电流。
– 在结温下降过程中，实时采集pn结电压，再通过K系数得到结点的降温曲线，采样间隔最快为1us。
3）结构函数分析——描述器件热传导路径的模型
Ø 结构函数上越靠近y轴的地方代表着实际热流传导路径上接近芯片有源区的结构，而越远离y轴的地方代表着热流传导路径上离有源区较远的结构。
Ø 积分结构函数是热容—热阻函数，曲线上平坦的区域代表器件内部热阻大、热容小的结构，陡峭的区域代表器件内部热阻小、热容大的结构。
Ø 在结构函数的末端，其值趋向于一条垂直的渐近线，此时代表热流传导到了空气层，由于空气的体积无穷大，因此热容也就无穷大。从原点到这条渐近线之间的x值就是结区到空气环境的热阻，也就是稳态情况下的热阻Rja 。
3、功率循环测试
1）功率循环模式
在功率循环过程中，提供各种不同的功率模式，包括：
– 恒定电流
– 恒定壳温的变化ΔTC
– 恒定结温的变化ΔTJ
– 恒定功率的变化ΔP
2）、功率循环功能
– 功率循环期间，记录的数据包括：
电学参数：UCE ，栅极电流I(g,off)， ΔP等
热学参数 ：ΔTJ ， Tjmax， Tjmin，， ΔTJ / ΔP，Rth以及结构函数等
电学参数记录
热学参数记录
功率循环信息记录
四、测试流程
1、创建器件并定义器件参数
（1）定义器件种类并选择测试方法。系统会根据用户的选择自动切换不同的接线方式
（2 ) 系统会根据用户的选择自动切换不同的接线方式，即使非电子专业背景的操作人员也能够按照标准定义的测试方法对器件进行测试。
创建器件
（2）、设置k系数测试参数
用户可设置测试电流，栅压，温度范围以及温度稳定判据
器件定标参数设置
2、 热测试
设置热测试的参数，用户可自定义测试时间，也可以使用自动热稳态判定。由系统自动识别器件是否达到热稳定状态。
3、 功率循环测试
（1） 设置功率参数,包括热测试加热电流，功率循环电流等
功率参数设置
（2） 设置测试参数
设置热测试间隔时间，栅极电流测试间隔时间等。
测试参数设置
用户可提前预设电压，结温，电流等参数，当该指标达到一定条件后，可以自动更改热测试间隔。
自动测试间隔设置
（3） 设置功率循环参数
选择功率循环模式，设置on和off的时间以及最大功率循环数等参数
设置功率循环参数
（4） 设置失效判据
用户可通过绝对值或者百分比的方式设置器件失效的判据，当器件参数达到失效判据，功率循环将停止。
设置失效判据
（5）设置液冷板的水流量
设置水流量
