中國半導體分立器件產(chǎn)業(yè)隨著傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型和技術(shù)升級，在新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展中發(fā)揮著不可或缺的重要作用。新材料和新技術(shù)的不斷發(fā)展應(yīng)用，對半導體分立器件未來發(fā)展產(chǎn)生深遠的影響。在軌道交通、新能源汽車、固態(tài)照明、5G通信、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)中心電源、光伏逆變和消費電子等應(yīng)用市場快速增長的牽引下，國產(chǎn)化半導體功率器件已步入進口替代的快車道。

在中國半導體行業(yè)協(xié)會統(tǒng)一安排下，第十六屆中國半導體行業(yè)協(xié)會半導體分立器件年會于7月20日在蘇州開幕。期間，作為國內(nèi)領(lǐng)先的半導體電性能測試儀表提供商，武漢普賽斯儀表有限公司（以下簡稱“普賽斯儀表”）在大會上展示了國內(nèi)率先自主研制的數(shù)字源表，同時公司副總經(jīng)理王承受邀帶來了《 3kV/4kA IGBT靜態(tài)參數(shù)測試系統(tǒng)方案》主題分享。

  王承，武漢普賽斯儀表有限公司副總經(jīng)理，武漢理工大學信息與通信工程碩士，帶領(lǐng)團隊研發(fā)了國內(nèi)首款源表。在微弱電流(pA)信號處理、高壓(3kV)功率放大、大電流脈沖輸出系統(tǒng)、信號調(diào)理電路等方面都有豐富的經(jīng)驗，熟悉高功率激光器、IGBT功率器件、mini Led點測等測試領(lǐng)域。

普賽斯儀表是武漢普賽斯電子技術(shù)有限公司的全資子公司，一直專注于半導體的電性能測試儀表的開發(fā)、生產(chǎn)與銷售，致力于滿足半導體領(lǐng)域從材料、晶圓到器件測試用科學儀器的國產(chǎn)替代需求。

率先布局數(shù)字源表，突破國外品牌技術(shù)壟斷瓶頸

“源表”又被稱為源測量單元（SMU），設(shè)備可以作為電壓源和或電流源并同步測量電流和或電壓，支持四象限工作。早在九十年代中期，國內(nèi)開始引進數(shù)字源表，長期以來進口設(shè)備一直處于行業(yè)壟斷，國內(nèi)用戶采購成本高昂，中小企業(yè)不堪重負，在近二十年的時間內(nèi)，國內(nèi)都沒有專門做源表的公司。而電性能參數(shù)又是評價半導體材料、芯片性能的重要指標，其中I-V測試使用最為廣泛，源表是完成I-V測試的重要設(shè)備，作為集多功能一體的精密測量儀表，隨著高速信息產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，器件特性測試對測試系統(tǒng)的要求越來越高。

 面對日益迫切的國產(chǎn)化需求，普賽斯自2015年開始立項對數(shù)字源表進行研究，對數(shù)字源表工作框架的邏輯關(guān)系、主要功能電路以及主要算法都進行了系列研究。依托領(lǐng)先的光學與光電技術(shù)、微弱信號處理與抗干擾技術(shù)、高速數(shù)字信號處理、核心算法與系統(tǒng)集成等技術(shù)平臺優(yōu)勢，普賽斯率先自主研發(fā)高精度臺式數(shù)字源表，可以說是國內(nèi)第一個把數(shù)字源表國產(chǎn)化的企業(yè)。2019年普賽斯儀表成立，而后結(jié)合市場需求推出了脈沖式源表、窄脈沖電流源、集成插卡式源表、高精度的超大電流源、高精度高壓電源、數(shù)據(jù)采集卡等一站式國產(chǎn)化電性能測試儀表，產(chǎn)品已成功實現(xiàn)國產(chǎn)對進口產(chǎn)品的完全替代。

國產(chǎn)自主破解卡脖子難題，市場應(yīng)用帶動IGBT產(chǎn)業(yè)發(fā)展

IGBT是功率半導體的一種，它是電子電力裝置和系統(tǒng)中的“CPU”、高效節(jié)能減排的主力軍。IGBT（絕緣柵雙極型晶體管）是由BJT（雙極型三極管）和MOS(絕緣柵型場效應(yīng)管）組成的復合全控型電壓驅(qū)動式功率半導體器件, 兼有金氧半場效晶體管的高輸入阻抗和電力晶體管的低導通壓降兩方面的優(yōu)點，是解決能源短缺和降低碳排放的關(guān)鍵支撐技術(shù)。在國際節(jié)能環(huán)保的大趨勢下，IGBT下游的新能源汽車、變頻家電、新能源發(fā)電等領(lǐng)域發(fā)展迅速，各企業(yè)對IGBT模塊的需求逐步擴大，新興行業(yè)的加速發(fā)展也持續(xù)推動IGBT市場的高速增長，更高電壓、更低損耗、更大電流、更高可靠性將成為IGBT未來的發(fā)展趨勢。

IGBT動態(tài)、靜態(tài)測試系統(tǒng)是IGBT模塊研發(fā)和制造過程中重要的測試系統(tǒng)，從晶圓、貼片到封裝完整的生產(chǎn)線，從實驗室到生產(chǎn)線的測試需求全覆蓋。合理的IGBT測試技術(shù)，不僅能夠準確測試IGBT的各項器件參數(shù)，而且能夠得到實際應(yīng)用中電路參數(shù)對器件特性的影響，進而優(yōu)化IGBT器件的設(shè)計。其中靜態(tài)測試系統(tǒng)為使用者可靠選擇器件提供了非常直觀的參考依據(jù)，在IGBT自動化產(chǎn)線中，使用頻率高、成本占比大，因此準確測量IGBT的各種靜態(tài)參數(shù)具有極其重要的實際意義。

但在實際市場應(yīng)用中，存在IGBT進口設(shè)備測試成本高，國產(chǎn)3kV以上高壓和1kA以上高電流IGBT模塊測試系統(tǒng)性能不足等，是亟需國產(chǎn)替代突破的典型市場痛點。普賽斯儀表專注于源表的研發(fā)創(chuàng)新,經(jīng)過多年技術(shù)研發(fā)與創(chuàng)新積累，推出了PMST系列功率器件靜態(tài)參數(shù)測試系統(tǒng)解決方案。

普賽斯PMST功率器件靜態(tài)參數(shù)測試系統(tǒng)集多種測量和分析功能一體,可精準測量功率器件(MOSFET、BJT、IGBT等)的靜態(tài)參數(shù),電壓可高達3KV,電流可高達4KA。該系統(tǒng)可以測量不同封裝類型的功率器件的靜態(tài)參數(shù),具有高電壓和大電流特性、μΩ級精確測量、nA級電流測量能力等特點。支持高壓模式下測量功率器件結(jié)電容,如輸入電容、輸出電容、反向傳輸電容等。PMST功率器件靜態(tài)參數(shù)測試系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計,方便用戶可以添加或升級測量模塊,適應(yīng)測量功率器件不斷變化的需求。