随着5G基站、新能源汽车、快充和光伏等行业应用的兴起，以GaN和SiC为代表的第三代大功率半导体因其优异的性能，被广泛应用于这些热点行业之中，同时其高耐压，低导通电阻，开关速度快的特点为晶圆级测量带来了更高挑战。

在功率半导体市场空间的稳步增长推动下，半导体性能要求不断提高，如何保证选用的功率器件在高温、强辐射、大功率环境下能稳定可靠的运行，以确保良率，这给设计工程师带来了非常大的测试挑战。

半导体测试环节重要的装备之一是探针台，主要应用于半导体行业、光电行业、集成电路以及封装测试。探针台的主要作用是将晶粒参数特性测试出来并进行分类，便于后续工序筛选。

大功率的主要测试对象：

大功率二极管，MOS管，IGBT等分立器件等

器件正向工作状态：

低压，大电流，大电流状态产生高温

器件截止状态：

高压，低电流，截止状态不会有高温

测试目的：正反向IV，CV测试

其他需求：10KV，500A脉冲电流，高低温，自动 ，短路保护，人员高压保护，热阻测试

课题

高压大电流测试的时候，比较难的是高压，高压会产生击穿现象，发生比较大的漏电电流，所以高压对漏电要求比较高，要防止打火。高压测试打火的原因：空气在电场作用下发生碰撞电离而导致电极间的贯穿性放电。同时空气被加热，温度急剧上升产生电弧。

解决方案

如何避免高压打火（图1）：B点为1标准大气压。要提升耐击穿电压能力，方案一可以往B点正方向走（增加压强），或者方案二，往A点负方向走（降低压强）。

大功率高低温测试探针台案例

正压工作原理：通5bar以上压力的干燥空气/N2/SF6保持wafer的干燥，从而避免放电，打火等现象发生。

• 最高电压10Kv,最大电流500A

• 6寸到12寸，手动/半自动/全自动

• -60℃~200℃

• mΩ级chuck接触电阻

• 支持薄片，taiko,翘曲晶圆测试

• 全套高压和高流探针

• 高性能密闭微暗室有效的屏蔽EMI，光线和噪声同时保持干燥正压环境下样品在低温时无结霜

• 微暗室优化的腔体结构可以极大的减少干燥气体消耗量

大功率真空测试探针台案例

真空工作原理：真空绝缘灭弧技术，采用高真空度，一般为10^-2～10^-5 Pa，此时真空间隙的绝缘强度远远高于1 个大气压的空气和SF6 的绝缘强度，比变压器油的绝缘强度还要高。所有电气间隙都可以做得很小。

• 可支持4.2K-450K温度

• 防辐射屏设计，提高样品温度均匀与准确性

• 探针热沉设计，保证精准落针

• 可升级加载磁场

• 灵活且可扩展的测试应用配置

• 自动冷媒流量控制，自动精准控温

展会预告