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今日のワイドバンドギャップテクノロジー向け高出力デバイスのテスト
キーサイトのパワーデバイスアナライザ／カーブトレーサは、高電圧、大電流半導体デバイスの評価と特性評価のための専用ソリューションです。正確なソース供給、高速測定、包括的な解析を組み合わせることで、これらのシステムは、パワートランジスタ、ダイオード、IGBT、SiCやGaNなどのワイドバンドギャップデバイスの重要なテストをサポートします。スケーラブルな電圧および電流レンジ、統合された安全機能、直感的なソフトウェアにより、キーサイトのソリューションは、開発の加速、デバイスの信頼性向上、生産テストの合理化に貢献します。今すぐ、当社の人気構成のいずれかの見積もりをリクエストしてください。選定でお困りですか？以下のリソースをご確認ください。
広い測定レンジ
最大10 kVおよび3000 Aのソース／測定機能により、パルス動作モードと定常動作モードの両方に対応し、さまざまなパワー半導体をテストします。
専用ソリューション
高速スイッチング性能と低オン抵抗を備えたSiCおよびGaNコンポーネントを特性評価し、実世界の動作条件下で信頼性の高いテスト結果を保証します。
内蔵保護機能
被試験デバイスとオペレータの両方を保護するように設計された、統合されたインターロック、コンプライアンスリミット制御、およびハードウェアセーフガードにより、テストの安全性を強化します。
自動化対応ソフトウェア
高速セットアップ、自動スイープ、主要パラメータの即時解析のために設計されたカーブトレーシングインタフェースにより、パワーデバイスの検証を簡素化します。
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最大出力電流
200 A ～ 3000 A
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最小電流測定分解能
10 fA
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Number of channels
7 ～ 8
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サポートされる測定
DC I/V, Pulsed I/V, 1 kHz to 5 MHz CV, 3 kV high voltage CV, Gate charge (Qg), On-wafer I/V, Thermal test, Power loss calculation, Turn-on, Turn-off, Switching, Dynamic on-resistance, Gate charge, Reverse recovery, Dynamic voltage / current
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最大出力電圧
1200 V ～ 3 kV
人気の構成
回路デザイン用パワーデバイス・アナライザ／カーブトレーサー
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ダイナミック・パワー・デバイス・アナライザ／ダブル・パルス・テスター
アドバンスト・ダイナミック・パワー・デバイス・アナライザ／ダブル・パルス・テスター
サービスとサポート
厳選されたサポートプランと、優先的な対応および迅速なターンアラウンドタイムにより、迅速なイノベーションを実現します。
予測可能なリースベースのサブスクリプションとフルライフサイクル管理ソリューションにより、ビジネス目標をより迅速に達成できます。
KeysightCareのサブスクライバーとして、コミットされた技術サポートなど、より質の高いサービスをご体験ください。
テストシステムが仕様どおりに動作し、ローカルおよびグローバルな標準に準拠していることを保証します。
社内での講師主導トレーニングやeラーニングにより、迅速に測定を実施できます。
キーサイトのソフトウェアをダウンロードするか、最新バージョンにアップデートしてください。
よくあるご質問
パワーデバイスアナライザまたはカーブトレーサーは、MOSFET、IGBT、GaN HEMT、SiCデバイスなどのパワー半導体の静的および動的特性を評価するために設計された専用のテストシステムです。これらのシステムは、高電圧（数キロボルトまで）および大電流（数百から数千アンペア）の供給と測定が可能であり、ブレークダウン電圧、オン抵抗、しきい値特性、飽和電流などの包括的な特性評価を実現します。標準的なSMUベースのセットアップとは異なり、パワーアナライザには、高エネルギーパルスソース、安全インターロック、低インダクタンスレイアウト、および高速スイッチング制御が搭載されており、実際のストレス条件を再現できます。これらの機能は、EVインバータ、産業用電力変換、高周波電源などのアプリケーションにおいて、ワイドバンドギャップデバイスの認定に不可欠です。これらのアプリケーションでは、故障や性能不足が熱損傷、効率損失、または安全上の危険につながる可能性があります。
カーブトレースは、半導体デバイスに電圧または電流をスイープし、その応答を測定してIVカーブを生成するプロセスです。これにより、導通、飽和、ブレークダウン、およびリーク領域における挙動が明らかになります。これは、非線形デバイス物理の特性評価と、パワーデバイスの安全動作領域（SOA）の検証にとって不可欠です。
これらのアナライザは、デバイス開発とアプリケーション検証に不可欠な静的および動的測定の両方を実行するように設計されています。主なテストタイプは次のとおりです。
- IV特性：出力特性（Id-Vds）、伝達特性（Id-Vgs）、Rds(on)、ゲートリーク（Igss）など。
- ブレークダウン電圧（BVds）：アバランシェ能力を判断するための、制御されたランプ条件下での非破壊または破壊テスト。
- ゲート電荷（Qg）および入力容量： スイッチングエネルギーとタイミングを評価するための、動的な充放電プロファイルまたはパルス法を使用。
- 逆回復およびボディダイオード性能：スイッチング遷移中の効率と損失を評価するため。
- パルス測定：短時間のパルスによりデバイスの自己発熱を防ぎ、飽和電流や相互コンダクタンスなどの固有特性の抽出が可能になります。
- 熱応答： 繰り返しパルス測定、または熱制御システムの統合により、これらのテストは現実的な負荷プロファイル下でのデバイスの堅牢性を評価するのに役立ちます。
パワーデバイスのテストには、潜在的に危険なエネルギーレベルが伴うため、パワーアナライザおよびカーブトレーサにおいて安全性は設計上の重要な要素となります。これらのシステムには、以下のような複数の安全層が組み込まれています。
- ハードウェアインターロック: テストエンクロージャが確実に閉じられ、接地されていない限り、高電圧の起動を防止します。
- ソフトリミットとコンプライアンス設定: ユーザーが最大電圧/電流しきい値を定義できるようにし、制限を超えた場合は直ちにテストを停止します。
- アーク検出と緊急シャットダウン: 一部のシステムには、高速反応アークセンサーまたはプログラム可能な緊急停止ボタンが搭載されており、ユーザーとDUTの両方を保護します。
- 低インダクタンステストフィクスチャとシールドエンクロージャ: 電圧オーバーシュートや寄生発振のリスクを低減します。これらはコンポーネントを損傷したり、危険な状態を引き起こしたりする可能性があります。
- ソフトウェアの安全チェック: テストスクリプトには、再現性のある安全な実行を保証するために、テスト前の検証ステップ、自動ランプアップ、および故障診断がしばしば含まれます。
これらの安全機構により、エンジニアは定格3 kVおよび1500 Aまでのコンポーネントを、高い精度を維持し、壊滅的な故障モードを回避しながら、自信を持ってテストすることができます。
適切な選択は、ターゲットデバイスの仕様、テストパラメータ、およびアプリケーションドメインに依存します。主な考慮事項は次のとおりです。
- 電圧および電流範囲: 例えば、B1506Aは最大3 kVおよび1500 Aをサポートしており、自動車および産業用パワーデバイスに適しています。PD1000Aのような低定格システムは、民生用または通信アプリケーションに最適かもしれません。
- Pulse width and speed: Faster pulses (e.g., <10 µs) are needed for GaN devices with low charge and high-speed switching. Systems with fine pulse control and minimal inductance are preferred for accurate dynamic behavior.
- 測定分解能とタイミング: 高精度ADCとナノ秒スケールのタイミング分解能は、高速過渡現象、オーバーシュート挙動、またはダイオードリカバリを解決する能力を向上させます。
- フィクスチャの互換性とレイアウト: パッケージ（TO-247、モジュール、ベアダイ）に基づいて、適切なDUTホルダー、ケルビンセンシングフィクスチャ、またはカスタマイズ可能なテストベンチを備えたシステムを選択してください。
- ソフトウェアと自動化: エンジニアは、自動特性評価、テストの再現性、およびデータ統合のために、GUIベースの制御インターフェース、パラメータ抽出ツール、およびスクリプトAPIから恩恵を受けます。
- 安全コンプライアンスとシステム認証: アナライザがラボの安全要件を満たし、高電圧環境での操作のためのフェイルセーフが含まれていることを確認してください。
最終的に、システムの拡張性、将来のデバイス世代のサポート、および熱/EMシミュレーションデータとの統合も、長期的なテスト戦略に影響を与える可能性があります。
カーブトレーサは、広範囲にわたるI-V特性の高速なグラフィカル表示に最適化されています。SMUは、プログラム可能な制御により、高精度なソース供給と測定を提供します。キーサイトのパワーデバイスアナライザ／カーブトレーサは、カーブトレーサの速度とSMUベースシステムの精度および自動化を組み合わせ、両方の機能を統合しています。
カーブトレーサは、電圧/電流スイープを実行してI-V特性を生成し、さまざまな電気的ストレス下でのデバイスの挙動を示します。オシロスコープは電圧対時間を示し、本質的にデバイスパラメータや非線形領域を特性評価するものではありません。カーブトレーサは半導体評価のために特別に設計されています。
カーブトレーサは、制御された電圧または電流スイープをデバイスに印加し、その非線形応答を測定および可視化することで機能します。最新のカーブトレーサは、SMUベースのソース、高速パルステスト、および自動スイープ制御を使用して、今日のパワー半導体の評価に不可欠なIVカーブ、容量特性、ゲート電荷、および動的スイッチング特性を明らかにします。