国内率先自主,普赛斯携数字源表及IGBT测试系统亮相半导体分立器件年会

7/29/2022，光纤在线讯，中国半导体分立器件产业随着传统产业转型和技术升级，在新兴产业发展中发挥着不可或缺的重要作用。新材料和新技术的不断发展应用，对半导体分立器件未来发展产生深远的影响。在轨道交通、新能源汽车、固态照明、5G通信、物联网、大数据中心电源、光伏逆变和消费电子等应用市场快速增长的牵引下，国产化半导体功率器件已步入进口替代的快车道。

     在中国半导体行业协会统一安排下，第十六届中国半导体行业协会半导体分立器件年会于7月20日在苏州开幕。期间，作为国内领先的半导体电性能测试仪表提供商，武汉普赛斯仪表有限公司（以下简称“普赛斯仪表”）在大会上展示了国内率先自主研制的数字源表，同时公司副总经理王承受邀带来了《 3kV/4kA IGBT静态参数测试系统方案》主题分享。



普赛斯仪表是武汉普赛斯电子技术有限公司的全资子公司，一直专注于半导体的电性能测试仪表的开发、生产与销售，致力于满足半导体领域从材料、晶圆到器件测试用科学仪器的国产替代需求。

率先布局数字源表，突破国外品牌技术垄断瓶颈

   “源表”又被称为源测量单元（SMU），设备可以作为电压源和或电流源并同步测量电流和或电压，支持四象限工作。早在九十年代中期，国内开始引进数字源表，长期以来进口设备一直处于行业垄断，国内用户采购成本高昂，中小企业不堪重负，在近二十年的时间内，国内都没有专门做源表的公司。而电性能参数又是评价半导体材料、芯片性能的重要指标，其中I-V测试使用最为广泛，源表是完成I-V测试的重要设备，作为集多功能一体的精密测量仪表，随着高速信息产业的蓬勃发展，器件特性测试对测试系统的要求越来越高。

     面对日益迫切的国产化需求，普赛斯自2015年开始立项对数字源表进行研究，对数字源表工作框架的逻辑关系、主要功能电路以及主要算法都进行了系列研究。依托领先的光学与光电技术、微弱信号处理与抗干扰技术、高速数字信号处理、核心算法与系统集成等技术平台优势，普赛斯率先自主研发高精度台式数字源表，可以说是国内第一个把数字源表国产化的企业。2019年普赛斯仪表成立，而后结合市场需求推出了脉冲式源表、窄脉冲电流源、集成插卡式源表、高精度的超大电流源、高精度高压电源、数据采集卡等一站式国产化电性能测试仪表，产品已成功实现国产对进口产品的完全替代。

率先布局数字源表，突破国外品牌技术垄断瓶颈

   “源表”又被称为源测量单元（SMU），设备可以作为电压源和或电流源并同步测量电流和或电压，支持四象限工作。早在九十年代中期，国内开始引进数字源表，长期以来进口设备一直处于行业垄断，国内用户采购成本高昂，中小企业不堪重负，在近二十年的时间内，国内都没有专门做源表的公司。而电性能参数又是评价半导体材料、芯片性能的重要指标，其中I-V测试使用最为广泛，源表是完成I-V测试的重要设备，作为集多功能一体的精密测量仪表，随着高速信息产业的蓬勃发展，器件特性测试对测试系统的要求越来越高。

     面对日益迫切的国产化需求，普赛斯自2015年开始立项对数字源表进行研究，对数字源表工作框架的逻辑关系、主要功能电路以及主要算法都进行了系列研究。依托领先的光学与光电技术、微弱信号处理与抗干扰技术、高速数字信号处理、核心算法与系统集成等技术平台优势，普赛斯率先自主研发高精度台式数字源表，可以说是国内第一个把数字源表国产化的企业。2019年普赛斯仪表成立，而后结合市场需求推出了脉冲式源表、窄脉冲电流源、集成插卡式源表、高精度的超大电流源、高精度高压电源、数据采集卡等一站式国产化电性能测试仪表，产品已成功实现国产对进口产品的完全替代。



国产自主破解卡脖子难题，市场应用带动IGBT产业发展

     IGBT是功率半导体的一种，它是电子电力装置和系统中的“CPU”、高效节能减排的主力军。IGBT（绝缘栅双极型晶体管）是由BJT（双极型三极管）和MOS(绝缘栅型场效应管）组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件, 兼有金氧半场效晶体管的高输入阻抗和电力晶体管的低导通压降两方面的优点，是解决能源短缺和降低碳排放的关键支撑技术。在国际节能环保的大趋势下，IGBT下游的新能源汽车、变频家电、新能源发电等领域发展迅速，各企业对IGBT模块的需求逐步扩大，新兴行业的加速发展也持续推动IGBT市场的高速增长，更高电压、更低损耗、更大电流、更高可靠性将成为IGBT未来的发展趋 势。

      IGBT动态、静态测试系统是IGBT模块研发和制造过程中重要的测试系统，从晶圆、贴片到封装完整的生产线，从实验室到生产线的测试需求全覆盖。合理的IGBT测试技术，不仅能够准确测试IGBT的各项器件参数，而且能够得到实际应用中电路参数对器件特性的影响，进而优化IGBT器件的设计。其中静态测试系统为使用者可靠选择器件提供了非常直观的参考依据，在IGBT自动化产线中，使用频率高、成本占比大，因此准确测量IGBT的各种静态参数具有极其重要的实际意义。



      但在实际市场应用中，存在IGBT进口设备测试成本高，国产3kV以上高压和1kA以上高电流IGBT模块测试系统性能不足等，是亟需国产替代突破的典型市场痛点。普赛斯仪表专注于源表的研发创新,经过多年技术研发与创新积累，推出了PMST系列功率器件静态参数测试系统解决方案。



      普赛斯PMST功率器件静态参数测试系统集多种测量和分析功能一体,可精准测量功率器件(MOSFET、BJT、IGBT等)的静态参数,电压可高达3KV,电流可高达4KA。该系统可以测量不同封装类型的功率器件的静态参数,具有高电压和大电流特性、μΩ级精确测量、nA级电流测量能力等特点。支持高压模式下测量功率器件结电容,如输入电容、输出电容、反向传输电容等。PMST功率器件静态参数测试系统采用模块化设计,方便用户可以添加或升级测量模块,适应测量功率器件不断变化的需求。



      王承，武汉普赛斯仪表有限公司副总经理，武汉理工大学信息与通信工程硕士，带领团队研发了国内首款源表。在微弱电流(pA)信号处理、高压(3kV)功率放大、大电流脉冲输出系统、信号调理电路等方面都有丰富的经验，熟悉高功率激光器、IGBT功率器件、mini Led点测等测试领域。

      作为国内领先的半导体电性能测试仪表提供商，普赛斯仪表凭借长期的技术创新、精益的生产制造、严格的质量体系及国际化视野，公司产品已被国内通信巨头和多家知名半导体企业认可和应用，是为数不多进入国际半导体测试市场供应链体系的半导体电性能测试设备厂商。未来，公司将继续以“为客户提供最优质的产品与最贴心的服务”为宗旨，朝着全球半导体电性能测试仪表的领跑者迈进。