半導體.光電

半導體

半導體產業是二十一世紀具有最大變化的產業。其中與電力電子相關的,就屬功率元件(power semiconductor devices)。功率元件又分為功率離散元件(Power Discrete)與功率積體電路(Power IC)二大類。

其中,功率離散元件產品包含金屬氧化物半導體場效電晶體(MOSFET)、二極體(Diodes)、絕緣柵雙極電晶體(IGBT),這三種元件都和電力電子及新興能源產業發展息息相關。

光電

光電產業一直是穩定發展的行業,其中包含了照明、顯示器、太陽能、感測器等產業。光電元件是整個光電產業的基礎,包含發光二極體(LED),雷射二極體(LD)、液晶顯示器(LCD),有機發光二極體(OLED),太陽光電(photovoltaic)等。

除了光電元件本身要經過測試外,當元件總成為模組或組件,就要進一步確認其電性及安全性。

量測方案

絕緣耐久性測試(Insulation Aging Test)

許多功率元件都必須在長時間下工作,難以確保在環境溫度變化或是長時間切換後,絕緣能力是否有所改變。此時必須要利要高壓直流電源進行長時間的測試。

多顆串並聯的測試是必須的。一次的測試可能會有上百顆到上千顆的可能,所以我們利用高壓直流電源提供更大的電流,提供給所有待測物。當然我們必須要在相對應的一些通道上架設限流點,以防止當某一個待測物損壞時,導致測試中斷。

具高穩定度的高壓直流電源是這項測試必需的。德國Heinzinger 提供的高壓直流電源系列,長時間測試穩定度可達0.05%(詳細請參考規格),並具備高精度及重現性的優點。

Heinzinger HV power supply 高壓電源 PNC-gross

耐壓絕緣測試 – 高精度的電流量測

除了耐久性測試外,半導體元件的耐壓絕緣測試也是被標準要求的重要項目之一。由於大功率電力設備的要求,測試電壓若從Diode到IGBT,涵蓋的範圍從30V到6500V都有。而在進行測試時,必項監控並記錄其極小的電流,故同時也需要較高精度的電流量測。這些產業應用包含了電動車及航空機組等。

另外,當元件組成模組時,有時會需要能提供大電流的耐壓測試,以便能即時反應電流的變化需求(例如太陽能模組)。

Vitrek 95xi系列提供絕佳的量測方案。它具備有20V~11,000V的高壓輸出能力,以及供應直流輸出達50mA(依型號有所不同)。高速FPGA技術讓回饋反應變的更快速,且在電流量測上提升至pA等級,適合各種絕緣量測的需求使用。

電氣安規分析儀 Electrical Safety Analyzer 951

https://www.heinzinger.com/applications/automotive-and-e-mobility/semiconductor-test/