Testsysteme

Individuelle Lösungen für die Qualitätsprüfung von Halbleitern

Zur Überprüfung der Qualität von produzierten Leistungshalbleitern oder Dioden sowie zur vollautomatischen Durchführung von komplexen Messaufgaben werden Messautomaten bzw. Testsysteme eingesetzt. MRS bietet eine Vielzahl an unterschiedlichsten Testsystemen an, mit denen elektrische Module, Komponenten und Maschinen auf Stromfluss und Spannung getestet und gemessen werden können. Zu den Leistungen gehören dabei sowohl die individuelle Entwicklung von Systemen ganz nach Kundenanforderungen als auch die weltweite Inbetriebnahme der fertigen Anlagen vor Ort.

Testsysteme für Leistungshalbleiter

Ob große automatisierte Testsysteme, die in der Produktionsstraße eingebunden sind oder kleine Systeme für Kleinserien oder Kleinteile für den Schreibtisch. Je nach Größe oder Funktionsbedarf erstellt MRS individuelle Testsysteme auch mit mechanischer Kennzeichnung, Lasermarkierung oder mit Inkjet-Markierung.

Was wird getestet?

  • IGBT-Module, FET-Module, Dioden
  • Chips aus Si, SiC und GaN
  • Und vieles mehr
Eckdaten:
  • -100V bis +100V bei max. +/- 100mA
  • -2000V bis +2000V bei max. +/-10mA
  • Ströme bis max. 1000A uni/bidirectional
  • Leckströme im 10µA-Messbereich (Auflösung 0,33nA)
  • Multiplexer über HV/Hochstrom Relais nach Kundenwünschen

Tester für unterschiedliche Anforderungen

Je umfangreicher und komplexer die Produktionsanlage, desto anspruchsvoller sind Anforderungen an heutige Testsysteme. MRS bietet seinen Kunden Testsysteme für verschiedene Einsatzbereiche, immer mit der Option der individuellen Anpassungsmöglichkeit.

Testsysteme

Messung aller Dioden-Parameter mit Strom:
  • VZ Temp. Kompensiert
  • IR/dir Temp. Kompensiert
  • VF (MA)
  • VF (Power)
  • dVf (ZHT)
  • Temperatur
  • ...
Handhabungssystem
  • Bunker
  • Feeder
  • Headwire Begradiger Station
  • Schneidestation
  • Messen der Schnittlänge
  • Messstation
  • Markier Station
  • Gut/Abfallsortierung
  • ...

Messung aller Parameter der Power-Dioden in einem Halbbrücken/Gleichrichter
  • Vz Temp. kompensiert
  • IR / DIR (mit Ableitstrom Kompensation)
  • Vf (mA)
  • Chipfactor
  • dVf (laden)
  • Temperatur
  • ...
Handhabungssystem - Vollautomatische oder manuelle Stationen
  • Mit austauschbarem Adapter-System
  • Kennzeichnung
  • Gut / Schlecht Differenzierung
  • Abfallbehälter mit Sensor
  • ...

Messung aller Parameter der FET´s auf den Modulen (bis zu 1000A)
  • VSD-Diode
  • BVDSS
  • VDS
  • IDSs (vorwärts/rückwärts) mit Ableitstromkompensation
  • DIDSS (vorwärts/rückwärts) mit Ableitstromkompensation
  • IGSS/Ausgrabungen
  • VGSTH
  • RDSON
  • ZTH, ZTH Loop
  • C-Kondensator
  • R-Widerstand
  • R-Shunt
  • Temperatur
  • ...

Messung aller Parameter der IGBT´s auf dem Modul (bis zu 1000A)
  • VSD-Diode
  • VCE, VCESAT
  • ICES (vorwärts/rückwärts) mit Ableitstromkompensation
  • IGES/DIGES
  • VGSTH
  • ZTH, ZTH Loop
  • C-Kondensator
  • R-Widerstand
  • R-Shunt
  • Temperatur
  • ...
Volle Integration in ein vollautomatisches Handlingsystem

RBSOA / SCSOA Prüfung Je nach Qualitätsstandard bei der Herstellung verschiedener IGBT-und MOSFET-Modultypen wird ein RBSOA-und SCSOA-Test durchgeführt. Die Systempalette reicht von Stand-Alone-Laborsystemen mit manueller Fütterung bis hin zur Bewertung von DUTs während des Entwicklungsprozesses bis hin zu voll automatisierten Schichtbetrieb-Produktionslinien. Für RBSOA-und SCSOA-Tests ist es wichtig, dass der Prüfling während des Schaltens einen echten Belastungstest durchläuft und der Prüfling nicht nur ein-und ausgeschaltet wird. Um einen echten Belastungstest zu erreichen, müssen mehrere Kriterien erfüllt sein, wie
  • Eine sehr geringe Streuinduktion des gesamten Systems
  • Exakte Datenprotokollierung mit der höchstmöglichen Auflösung zur Analyse der Messergebnisse wie:
    •  du / dt-Wert
    •  di / dt-Wert
    •  Schaltzeiten
    •  Klemmspannung
    •  Spitzenspannungen
    •  Kollektorstrom
    •  Gate-Spannung
  • Vollständige Rückverfolgbarkeit jedes Prüflings zur späteren Analyse werden die Messdaten in Datenbanken mit Upload in das Firmennetzwerk gespeichert.
  • Beispiel Kontakteinheit 1200 V / 2000 A RBSOA & 1200 V / 8000 A SCSOA mit Kurzschluss Erkennungsoption
  • In einer vollautomatisierten Schichtbetrieb-Produktionslinie
Vorteile:
  • Messgeräte für jedes Produkt angepasst, um die größtmögliche Auflösung zu erhalten
  • Individueller DC-Link für jeden Prüfling, um ESL zu minimieren
  • Individuelle Gatedrive Stage
  • Kontakt-Kontrolleinheit, um sicherzustellen, dass der Prüfling richtig angeschlossen ist, bevor Sie Hochspannung angelegt wird
  • Signal Multiplexer für DUTs in Halbbrückenkonfiguration um Geld und Platz zu sparen anstatt ein zweites Oszilloskop zu verwenden
  • Kurzschlusserkennungsoption zur Vermeidung einer unkontrollierten Entladung der DC-Verbindung in das System während eines möglichen Fehlers eines Prüflings, der das Schweißen des Prüflings und unnötige Wartungsarbeiten an einer Kontakteinheit überflüssig macht.

Für den High Temperature Reverse Bias Tester haben wir ein sehr kompaktes Testsystem entwickelt. Das System ist in der Lage, 4x DUTs mit bis zu +/-6500 V und 200 °C zu testen. Das System besteht aus:
  • Industrie-PC zur Steuerung der Anlage und Protokollierung der Daten.
  • Testsystem arbeitet 72h PC-unabhängig (bei PC-Shutdown).
  • Hochspannungsnetzteile
  • Ein Standard-Messgerät zur Überwachung von Strom und Spannung.
  • Ein speziell entwickeltes Sicherheitssystem.
  • 4x Temperaturregler.
  • Separates Heizen und Kühlen für die 4x DUTs.

Labor-Test-System 300A zur Messung aller Parameter eines FET oder FET-Moduls
  • VSD-Diode
  • BVDSS
  • IDSS (vorwärts/rückwärts) mit Ableitstromkompensation
  • DIDSS (vorwärts/rückwärts) mit Ableitstromkompensation
  • IGSS / DIGSS
  • VGSTH
  • RDSON
  • ZTH, ZTH-Schleife
  • C-Kondensator
  • R-Widerstand
  • R-Shunt
  • …
Inklusive manueller Kontaktierstation.

Für eine kontinuierliche Qualitätskontrolle bei der Herstellung verschiedener elektronischer Halbleiter werden HTOL-Tests durchgeführt. Die Prüflinge werden für eine bestimmte Zeit (100h -1000h), meist unter hoher Temperatur in einer Heizkammer, getestet. Verschiedene JEDEC-Standards definieren den individuellen Test für jedes DUT, der von der Hardware und Software interpretiert wird. Der gesamte Test wird von Analysetools interpretiert. Das System besteht aus den folgenden Komponenten:
  • Industrie-PC zur Steuerung des Systems und zur Aufzeichnung der Daten
  • Die Hochspannungsversorgung
  • Ein Standard-Oszilloskop zur Überwachung von Strom und Spannung
  • Multiplexer, um jedes DUT auf das Scope zu schalten für
  • V-Messung
  • Strombegrenzung für jedes DUT
  • Getrennte Kontaktierung für die 80 Prüflinge in einer Heizkammer bis 260°C

Für eine kontinuierliche Qualitätskontrolle während der Herstellung von verschiedenen elektronischen Halbleiter Temperaturwechseltests durchgeführt werden,.Bei diesem Test werden elektronische Halbleiter durch Stromimpulse mit einer bestimmten Frequenz aufgeheizt.In diesem Beispiel werden 16 Gleichrichterdioden gleichzeitig mit einem Strom von bis zu 200A gepulst.Die Durchlassspannung wird kontinuierlich gemessen, bis die Spannung unter einen bestimmten Wert abfällt, der für die Temperatur innerhalb der Gleichrichterdiode steht. Danach wird die Gleichrichterdiode auf einen bestimmten Durchlassspannungsstartwert abgekühlt und wiederholt den Test.Diese Langzeittests laufen mehr als 500 Stunden, was ein sehr stabiles System unerlässlich macht.In diesem Beispiel gibt es 16 eindeutige Testpositionen, die unabhängig voneinander laufen können. Vorteile:
  • Individuelle Spannungs- und Stromklassifizierung je nach Kundenspezifikation.
  • Zyklusmuster sind vom Kunden programmierbar.
  • Kontakteinheiten werden individuell für jedes zu prüfende Produkt ausgelegt.

Aktuelle Zyklustests bis 300 A
  • Parametertests sind möglich
  • DVf-Messung
  • Testzeit bis zu 1000 Stunden
  • Kühler für Wasserkühlung
  • 10 Kühlkörper (Wasser gekühlt) für 10 Halbbrückenprüflinge
  • 10 Temperaturmesspunkte Typ-K
Die Prüflinge sind auf wassergekühlten Kühlkörper montiert. Der Prüfling wird mit hohen Stromimpulsen bis zu einer bestimmten Temperatur angetrieben. Wird diese Temperatur erreicht, wählt das Schaltfeld den nächsten Prüfling aus und heizt ihn auf. Nach einem Zyklus wird die Temperatur des ersten Prüflings gemessen. Falls die Temperatur noch zu hoch ist, wird der Prüfling übersprungen. Der Kühler und die Kühlkörper prüfen das, sodass nach einem Zyklus das erste Teil fast wieder auf seine Starttemperatur gesunken ist und neu gemessen werden kann.

Kleinserienfertigung ZTH Test-System 150 A und alle Parameter eines FET oder FET-Moduls
  • VSD-Diode
  • BVDSS
  • IDSS (vorwärts/rückwärts) mit Ableitstromkompensation
  • DIDSS (vorwärts/rückwärts) mit Ableitstromkompensation
  • IGSS / DIGSS
  • VGSTH
  • RDSON
  • ZTH, ZTH-Schleife
  • C-Kondensator
  • R-Widerstand
  • R-Shunt
  • …
Inklusive manueller Kontaktierstation.

Alle Sollwert- und Messmodulfunktionen basieren auf dem Messmodul. Zur Kalibrierung wird dieses Modul einfach mit einem geeigneten Instrument gemessen, das Ergebnis an den Tester gesendet und im nichtflüchtigen Speicher gespeichert. Bei der Kalibrierung sind insbesondere keine Potentiometer beteiligt. Wir bieten ein Werkzeug zur automatischen Kalibrierung, basierend auf einem kalibrierten Digitalmultimeter und zusätzlicher Schaltung, um alle Messbereiche abzudecken. Dieses Tool ermöglicht es insbesondere unseren internationalen Kunden, selbst zu kalibrieren oder die DC-Spezifikation des Testers regelmäßig zu überprüfen. Das System erstellt automatisch einen Kalibrierbericht mit dem Vergleich von Tester- und Multimeter-Ergebnissen.

Vorteile der MRS Testsysteme

Knowhow und Erfahrung

MRS verfügt über Jahrzehnte lange Erfahrung im Prüfen von Leistungshalbleitern.

Individuelle Testysteme

Da alle Bestandteile von MRS-Systemen modular aufgebaut sind, können individuelle Systeme flexibel und ganz nach Kundenanforderungen erstellt werden.

Weltweite Testsysteme

Langjährige Zusammenarbeit mit weltweiten namenhaften Kunden aus den verschiedensten Branchen.

Made in Germany

Moderne Fertigungstechnologien sowie anerkannte Qualitätsstandards – MRS entwickelt und produziert in Deutschland.

Maschinenrichtline

Die MRS Prüfsysteme entsprechen dem CE-Standard und werden gemäß der Spezifikation der Maschinenrichtlinie 2006 / 42 / EG gebaut: DIN EN 60204, DIN EN ISO 12100, DIN EN ISO 13849.

Maschinenrichtline

Die MRS Prüfsysteme entsprechen dem CE-Standard und werden gemäß der Spezifikation der Maschinenrichtlinie 2006 / 42 / EG gebaut: DIN EN 60204, DIN EN ISO 12100, DIN EN ISO 13849.

Maschinenrichtline

Die MRS Prüfsysteme entsprechen dem CE-Standard und werden gemäß der Spezifikation der Maschinenrichtlinie 2006 / 42 / EG gebaut: DIN EN 60204, DIN EN ISO 12100, DIN EN ISO 13849.

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