隨著5G基站、新能源汽車(chē)、快充和光伏等行業(yè)應(yīng)用的興起，以GaN和SiC為代表的第三代大功率半導(dǎo)體因其優(yōu)異的性能，被廣泛應(yīng)用于這些熱點(diǎn)行業(yè)之中，同時(shí)其高耐壓，低導(dǎo)通電阻，開(kāi)關(guān)速度快的特點(diǎn)為晶圓級(jí)測(cè)量帶來(lái)了更高挑戰(zhàn)。

在功率半導(dǎo)體市場(chǎng)空間的穩(wěn)步增長(zhǎng)推動(dòng)下，半導(dǎo)體性能要求不斷提高，如何保證選用的功率器件在高溫、強(qiáng)輻射、大功率環(huán)境下能穩(wěn)定可靠的運(yùn)行，以確保良率，這給設(shè)計(jì)工程師帶來(lái)了非常大的測(cè)試挑戰(zhàn)。

半導(dǎo)體測(cè)試環(huán)節(jié)重要的裝備之一是探針臺(tái)，主要應(yīng)用于半導(dǎo)體行業(yè)、光電行業(yè)、集成電路以及封裝測(cè)試。探針臺(tái)的主要作用是將晶粒參數(shù)特性測(cè)試出來(lái)并進(jìn)行分類(lèi)，便于后續(xù)工序篩選。

大功率的主要測(cè)試對(duì)象：

大功率二極管，MOS管，IGBT等分立器件等

器件正向工作狀態(tài)：

低壓，大電流，大電流狀態(tài)產(chǎn)生高溫

器件截止?fàn)顟B(tài)：

高壓，低電流，截止?fàn)顟B(tài)不會(huì)有高溫

測(cè)試目的：正反向IV，CV測(cè)試

其他需求：10KV，500A脈沖電流，高低溫，自動(dòng) ，短路保護(hù)，人員高壓保護(hù)，熱阻測(cè)試

課題

高壓大電流測(cè)試的時(shí)候，比較難的是高壓，高壓會(huì)產(chǎn)生擊穿現(xiàn)象，發(fā)生比較大的漏電電流，所以高壓對(duì)漏電要求比較高，要防止打火。高壓測(cè)試打火的原因：空氣在電場(chǎng)作用下發(fā)生碰撞電離而導(dǎo)致電極間的貫穿性放電。同時(shí)空氣被加熱，溫度急劇上升產(chǎn)生電弧。

解決方案

如何避免高壓打火（圖1）：B點(diǎn)為1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。要提升耐擊穿電壓能力，方案一可以往B點(diǎn)正方向走（增加壓強(qiáng)），或者方案二，往A點(diǎn)負(fù)方向走（降低壓強(qiáng)）。

大功率高低溫測(cè)試探針臺(tái)案例

正壓工作原理：通5bar以上壓力的干燥空氣/N2/SF6保持wafer的干燥，從而避免放電，打火等現(xiàn)象發(fā)生。

? 最高電壓10Kv,最大電流500A

? 6寸到12寸，手動(dòng)/半自動(dòng)/全自動(dòng)

? -60℃~200℃

? mΩ級(jí)chuck接觸電阻

? 支持薄片，taiko,翹曲晶圓測(cè)試

? 全套高壓和高流探針

? 高性能密閉微暗室有效的屏蔽EMI，光線和噪聲同時(shí)保持干燥正壓環(huán)境下樣品在低溫時(shí)無(wú)結(jié)霜

? 微暗室優(yōu)化的腔體結(jié)構(gòu)可以極大的減少干燥氣體消耗量

大功率真空測(cè)試探針臺(tái)案例

真空工作原理：真空絕緣滅弧技術(shù)，采用高真空度，一般為10^-2～10^-5 Pa，此時(shí)真空間隙的絕緣強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于1 個(gè)大氣壓的空氣和SF6 的絕緣強(qiáng)度，比變壓器油的絕緣強(qiáng)度還要高。所有電氣間隙都可以做得很小。

? 可支持4.2K-450K溫度

? 防輻射屏設(shè)計(jì)，提高樣品溫度均勻與準(zhǔn)確性

? 探針熱沉設(shè)計(jì)，保證精準(zhǔn)落針

? 可升級(jí)加載磁場(chǎng)

? 靈活且可擴(kuò)展的測(cè)試應(yīng)用配置

? 自動(dòng)冷媒流量控制，自動(dòng)精準(zhǔn)控溫

展會(huì)預(yù)告