国产芯片测试解决方案：SIC（碳化硅）芯片应用与测试解决方案—德诺嘉电子芯片测试座案例

碳化硅芯片的测试标准主要包括以下几个方面：

1.AEC-Q101标准：这是汽车电子委员会（AEC）制定的一套国际通用的车规级电子元器件测试规范，已成为车用元器件质量与可靠性的标志。对于SiC MOSFET，相关的测试类型包括高温反向偏置(HTRB)、高温栅极偏置(HTGB)、温度循环(TC)和高湿高温反向偏压(H3TRB)。

2.MIL-STD/JEDEC, AQG324标准：这些是行业主要依据的标准，相关测试需要符合甚至超过汽车级或工业级可靠性标准。

3.T/CASA标准：第三代半导体产业技术创新战略联盟（CASA）发布了碳化硅(SiC) MOSFET测试与可靠性标准，包括《SiC MOSFETs高温栅偏试验方法》(HTGB)、《SiC MOSFETs高温反偏试验方法》(HTRB)和《SiC MOSFETs高压高温高湿反偏试验方法》(HV-H3TRB)等。

4.团体标准T/CASA 007—20XX：这是电动汽车用碳化硅(SiC)场效应晶体管(MOSFET)模块评测规范，包含了外观及安装尺寸、材料、额定值（极限值）、性能参数、评测程序及方法等方面的要求。

5.其他团体标准：包括碳化硅衬底基平面弯曲的测定、碳化硅晶片位错密度检测方法、碳化硅单晶抛光片位错密度的测试方法等。

6. 高温高湿反偏H3TRB测试：主要用于测试湿度对功率器件长期特性的影响，通常为最大偏压的0.8倍时让器件暴露在85%的相对湿度和85%的温度下1000小时。

SIC（碳化硅）芯片老化测试夹具socket在SIC芯片老化测试中扮演着关键角色，其应用主要体现在以下几个方面：

1.电连接与测试平台搭建：

   Test Socket是一种电连接装置，它允许SIC芯片以可拆卸的方式被装载在测试电路上，进行多项功能测试。其基本结构包括基座、盖板和导电垫，基座固定在测试平台上，承载和固定Pogo-Pin；盖板用于施加压力，使被测试芯片与Pogo-Pin紧密接触；导电垫确保电信号稳定传送，避免任何信息丢失或噪声。

2.提高测试效率：

   Test Socket的设计使得SIC芯片可以进行多次重复测试，便于重复性测试，同时由于其可拆卸特性，可以快速更换芯片，提高了测试效率。

3.兼容性与维护：

   Test Socket存在多种标准规格，能够适用于不同型号和封装的SIC芯片，具有很好的兼容性。同时，由于结构简单，零部件可快速更换，降低了测试设备的维护成本。

4. 环境模拟与批量测试：

   Test Socket结合环境控制设备，可以在高温、低温或高湿度等条件下对SIC芯片进行测试，验证其性能稳定性。此外，Test Socket还能在短时间内进行高效批量测试，提高生产效率。

5.故障排除与质量控制：

   Test Socket能够及时检测并筛选出不合格的SIC芯片，确保产品质量。

6.动态老化测试：

   在动态老化测试中，如DGS（Dynamic gate stress）测试和DRB（Dynamic reverse bias）测试，Test Socket可以施加应力信号，同时将SIC芯片调整至所需的应力温度，检测并联不均流问题和钝化层结构的缺陷。

7.加速老化测试：

   Test Socket在加速老化测试中发挥作用，通过模拟实际工作状态下的连续开关模式，加速SIC器件的老化，得到老化测试结果。这种测试方法能够更接近SIC器件实际应用工况，提高测试结果的精确程度。

8.高温高压条件下测试：

   SIC芯片往往处于高温高压操作环境，Test Socket能够精确模拟实际工作状态，对芯片性能进行检验。

Test Socket在SIC芯片老化测试中提供了一个可靠、高效、可重复的测试平台，能够模拟各种工作条件下的芯片性能，对于确保SIC芯片的可靠性和长期稳定性至关重要。

碳化硅芯片在电动汽车中的应用测试重点主要包括以下几个方面：

1.功率密度和效率测试：电动汽车对电机控制器的需求是高功率、高效率、高集成度和高工作温度。碳化硅基MOSFET因其高工作温度和高开关频率，可以满足电机控制器在同等体积条件下功率密度大幅度提升的要求。测试中会关注碳化硅控制器的功率密度和效率，以验证其是否能够满足电动汽车对高功率密度的需求。

2.散热效果测试：由于碳化硅模块在峰值工况下会产生较高的温度，因此对碳化硅控制器的散热效果进行仿真研究和台架测试验证是非常重要的。测试结果表明，所设计的碳化硅控制器具有良好的控制性能和突出的散热效果。

3.开通关断测试：对碳化硅控制器进行台架带载测试，包括控制器开通关断测试，以验证其在实际工作条件下的性能和可靠性。

4.系统外特性测试：对碳化硅控制系统进行系统外特性测试，以评估其在不同工作条件下的性能表现。

5.控制器效率对比测试和温升对比测试：通过与硅基IGBT控制器的对比测试，评估碳化硅控制器的效率和温升，验证其在效率和散热方面的优势。

6.可靠性测试：包括高温反向偏置(HTRB)、高温栅极偏置(HTGB)、温度循环(TC)和高湿高温反向偏压(H3TRB)等测试，以确保碳化硅器件在高温、高湿等极端环境下的可靠性。

7.动态性能测试：测试碳化硅功率模块在动态性能上的表现，包括开通损耗、关断损耗及体二极管的反向恢复损耗，并在极端温度下评估其稳定性。

8.效率仿真验证：通过仿真验证碳化硅电控的效率，以评估其在实际应用中的性能表现。

9.系统优势评估：评估碳化硅电控带来的系统优势，如整车层面的续航里程提升。

这些测试重点确保了碳化硅芯片在电动汽车应用中的性能、效率、可靠性和系统优势得到充分的验证和评估。