Keysight B1505A 功率器件分析儀詳解

1. 產(chǎn)品概述

Keysight B1505A 曲線(xiàn)追蹤儀 銷(xiāo)售（Keysight Technologies）推出的功率器件分析儀，專(zhuān)為寬禁帶半導(dǎo)體（SiC/GaN）、大功率MOSFET/IGBT等功率電子器件的靜態(tài)參數(shù)測(cè)試、動(dòng)態(tài)特性分析和可靠性評(píng)估設(shè)計(jì)。作為業(yè)界的一體化測(cè)試解決方案，B1505A 整合了高電壓源、大電流源、精密測(cè)量單元和高速開(kāi)關(guān)，可覆蓋從研發(fā)到量產(chǎn)的全流程測(cè)試需求。

2. 核心功能與特點(diǎn)

2.1 超高功率測(cè)試能力

• 電壓/電流范圍：

• 電壓：±3kV（DC）或±2kV（脈沖）

• 電流：±1000A（脈沖，10ms脈寬）

• 功率：30kW（瞬時(shí)脈沖功率）

• 低導(dǎo)通電阻測(cè)量：0.1mΩ（四線(xiàn)開(kāi)爾文連接）

2.2 全參數(shù)測(cè)試

• 靜態(tài)參數(shù)：

• 擊穿電壓（BVdss）、閾值電壓（Vth）

• 導(dǎo)通電阻（Rds(on)）、漏電流（Idss）

• 動(dòng)態(tài)參數(shù)：

• 開(kāi)關(guān)損耗（Eon/Eoff）

• 柵極電荷（Qg）、反向恢復(fù)電荷（Qrr）

• 可靠性測(cè)試：

• HTGB（高溫柵偏）、H3TRB（高濕高反壓）

• 雪崩能量（EAS）測(cè)試

2.3 優(yōu)良測(cè)試技術(shù)

• 雙脈沖測(cè)試（DPT）：

• 支持硬件級(jí)實(shí)時(shí)控制（延遲<10ns）

• 可測(cè)高達(dá)1000V/200A的開(kāi)關(guān)波形

• 高精度CVU選件：

• 電容-電壓測(cè)試（1kHz~1MHz）

• 柵極介質(zhì)層缺陷分析

2.4 系統(tǒng)集成與自動(dòng)化

• 模塊化設(shè)計(jì)：

• 主機(jī) + 可插拔測(cè)試模塊（如B1515A高壓模塊）

• 軟件生態(tài)：

• 標(biāo)配EasyEXPERT軟件（預(yù)置JEDEC測(cè)試模板）

• 支持Python/LabVIEW二次開(kāi)發(fā)

• 安全保護(hù)：

• 電弧檢測(cè)、過(guò)流/過(guò)壓保護(hù)

• 互鎖機(jī)制（符合IEC 61010標(biāo)準(zhǔn)）

3. 典型應(yīng)用場(chǎng)景

3.1 寬禁帶半導(dǎo)體測(cè)試

• SiC MOSFET：高溫Rds(on)特性（200°C）

• GaN HEMT：動(dòng)態(tài)導(dǎo)通電阻（Current Collapse）

• 功率二極管：反向恢復(fù)時(shí)間（trr）

3.2 傳統(tǒng)功率器件

• IGBT模塊：Vce(sat)與開(kāi)關(guān)損耗權(quán)衡優(yōu)化

• 超級(jí)結(jié)MOSFET：柵極電荷（Qg）與FOM分析

3.3 可靠性評(píng)估

• 功率循環(huán)測(cè)試（10萬(wàn)次以上）

• 雪崩耐量驗(yàn)證（Unclamped Inductive Switching）

3.4 生產(chǎn)測(cè)試

• 晶圓級(jí)參數(shù)測(cè)試（Wafer-Level Probing）

• 終檢（Final Test）自動(dòng)化方案

4. 技術(shù)規(guī)格

5. 系統(tǒng)配置方案

基礎(chǔ)配置

• B1505A主機(jī)

• B1515A高壓模塊（3kV/20A）

• 四線(xiàn)制開(kāi)爾文測(cè)試夾具

擴(kuò)展選件

• B1505A-CVU：電容-電壓測(cè)試單元

• B1505A-PWU：高功率脈沖單元（1000A）

• B1505A-TRU：高溫測(cè)試套件（-55°C~+200°C）

6. 與同類(lèi)產(chǎn)品對(duì)比優(yōu)勢(shì)

7. 操作流程示例（SiC MOSFET雙脈沖測(cè)試）

1. 連接DUT：通過(guò)低電感夾具接入半橋電路

2. 配置參數(shù)：

• 母線(xiàn)電壓：800V

• 負(fù)載電流：50A

3. 執(zhí)行測(cè)試：

• 自動(dòng)生成雙脈沖波形

• 捕獲Vds/Id開(kāi)關(guān)軌跡

4. 數(shù)據(jù)分析：

• 計(jì)算Eon/Eoff損耗

• 評(píng)估柵極驅(qū)動(dòng)環(huán)路影響

8. 總結(jié)

Keysight B1505A 曲線(xiàn)追蹤儀 銷(xiāo)售憑借其超高功率測(cè)試能力、全參數(shù)一體化測(cè)試和生產(chǎn)級(jí)可靠性，成為：

• 第三代半導(dǎo)體研發(fā)的基準(zhǔn)工具

• 功率模塊量產(chǎn)測(cè)試的高效平臺(tái)

• 車(chē)規(guī)級(jí)認(rèn)證（AEC-Q101）的選擇

該產(chǎn)品特別適用于：

• 功率器件廠(chǎng)商（Wolfspeed/Infineon）

• 新能源汽車(chē)電驅(qū)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)商

• 電力電子國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室