Keysight B1505A 功率器件分析儀詳解

1. 產(chǎn)品概述

Keysight B1505A 曲線追蹤儀 銷售（Keysight Technologies）推出的功率器件分析儀，專為寬禁帶半導體（SiC/GaN）、大功率MOSFET/IGBT等功率電子器件的靜態(tài)參數(shù)測試、動態(tài)特性分析和可靠性評估設(shè)計。作為業(yè)界的一體化測試解決方案，B1505A 整合了高電壓源、大電流源、精密測量單元和高速開關(guān)，可覆蓋從研發(fā)到量產(chǎn)的全流程測試需求。

2. 核心功能與特點

2.1 超高功率測試能力

• 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（瞬時脈沖功率）

• 低導通電阻測量：0.1mΩ（四線開爾文連接）

2.2 全參數(shù)測試

• 靜態(tài)參數(shù)：

• 擊穿電壓（BVdss）、閾值電壓（Vth）

• 導通電阻（Rds(on)）、漏電流（Idss）

• 動態(tài)參數(shù)：

• 開關(guān)損耗（Eon/Eoff）

• 柵極電荷（Qg）、反向恢復電荷（Qrr）

• 可靠性測試：

• HTGB（高溫柵偏）、H3TRB（高濕高反壓）

• 雪崩能量（EAS）測試

2.3 優(yōu)良測試技術(shù)

• 雙脈沖測試（DPT）：

• 支持硬件級實時控制（延遲<10ns）

• 可測高達1000V/200A的開關(guān)波形

• 高精度CVU選件：

• 電容-電壓測試（1kHz~1MHz）

• 柵極介質(zhì)層缺陷分析

2.4 系統(tǒng)集成與自動化

• 模塊化設(shè)計：

• 主機 + 可插拔測試模塊（如B1515A高壓模塊）

• 軟件生態(tài)：

• 標配EasyEXPERT軟件（預置JEDEC測試模板）

• 支持Python/LabVIEW二次開發(fā)

• 安全保護：

• 電弧檢測、過流/過壓保護

• 互鎖機制（符合IEC 61010標準）

3. 典型應用場景

3.1 寬禁帶半導體測試

• SiC MOSFET：高溫Rds(on)特性（200°C）

• GaN HEMT：動態(tài)導通電阻（Current Collapse）

• 功率二極管：反向恢復時間（trr）

3.2 傳統(tǒng)功率器件

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

• 超級結(jié)MOSFET：柵極電荷（Qg）與FOM分析

3.3 可靠性評估

• 功率循環(huán)測試（10萬次以上）

• 雪崩耐量驗證（Unclamped Inductive Switching）

3.4 生產(chǎn)測試

• 晶圓級參數(shù)測試（Wafer-Level Probing）

• 終檢（Final Test）自動化方案

4. 技術(shù)規(guī)格

5. 系統(tǒng)配置方案

基礎(chǔ)配置

• B1505A主機

• B1515A高壓模塊（3kV/20A）

• 四線制開爾文測試夾具

擴展選件

• B1505A-CVU：電容-電壓測試單元

• B1505A-PWU：高功率脈沖單元（1000A）

• B1505A-TRU：高溫測試套件（-55°C~+200°C）

6. 與同類產(chǎn)品對比優(yōu)勢

7. 操作流程示例（SiC MOSFET雙脈沖測試）

1. 連接DUT：通過低電感夾具接入半橋電路

2. 配置參數(shù)：

• 母線電壓：800V

• 負載電流：50A

3. 執(zhí)行測試：

• 自動生成雙脈沖波形

• 捕獲Vds/Id開關(guān)軌跡

4. 數(shù)據(jù)分析：

• 計算Eon/Eoff損耗

• 評估柵極驅(qū)動環(huán)路影響

8. 總結(jié)

Keysight B1505A 曲線追蹤儀 銷售憑借其超高功率測試能力、全參數(shù)一體化測試和生產(chǎn)級可靠性，成為：

• 第三代半導體研發(fā)的基準工具

• 功率模塊量產(chǎn)測試的高效平臺

• 車規(guī)級認證（AEC-Q101）的選擇

該產(chǎn)品特別適用于：

• 功率器件廠商（Wolfspeed/Infineon）

• 新能源汽車電驅(qū)系統(tǒng)開發(fā)商

• 電力電子國家重點實驗室