泰克先进半导体开放实验室升级,助力中国第三代半导体腾飞

电子科技先知晓 2024-05-18 07:29:57

日前,泰克科技宣布其位于北京的先进半导体开放实验室,经过全面升级,正式推出了Version 2.0,标志着公司正在顺应碳化硅的发展路线,更好地服务中国客户。“此次升级不仅是技术解决方案的飞跃,更是对创新精神的一次深刻体现,旨在扩展全面的测试能力,提供一站式解决方案,打造一个开放、协作、共赢的生态平台,携手用户共同应对新技术测试的挑战。”泰克在声明中表示。

立足全球,支持本土

泰克科技中国区分销业务总经理宋磊表示,泰克经过近80年的成长,一直是测试测量领域的技术领军者和客户信赖的伙伴。随着全球业务的不断拓展,泰克已在全球多个国家和地区建立了分支机构,而中国作为泰克最大的市场,以及全球70%的生产能力,其重要地位不言而喻。

泰克科技中国区分销业务总经理宋磊

泰克旗下目前共拥有三大品牌:泰克、吉时利以及EA,覆盖了从小信号到高频信号,从精密低功率到大功率电源的广泛测试测量设备,产品单价从几千块钱人民币一直到几百万人民币,从而满足客户多样化的需求,目前中国客户超过了数万家。

宋磊以新能源车为例,中国的OEM们三十年前引进外资做合资汽车,如今则已经将自主品牌销往全球,甚至全球汽车巨头都在和中国合作。这么一个庞大的市场需求,技术需求下,泰克需要以本土客户要求为起点,专门贴近中国客户进行服务。泰克开放实验室就是泰克贴近本土需求的佐证之一。“里面很多设备都是完全按照中国客户需求,在中国设计并生产,且同本土合作伙伴共同打造的产品。”宋磊说到。另外,在手机方面,泰克也专门针对中国设计了诸多测量仪器。

在中国工程师的培养上,泰克也在不遗余力的进行支持,包括与高校合作提供创新的工具与教学平台,并为电商渠道开发专用的产品。

通过针对本土化进行深度定制,泰克希望“把自己变成一家中国的跨国公司,变成一个本土化的公司,成为中国高科技产业发展过程中的一份子。”宋磊表示。

万物数字化与电气化

泰克的产品可以服务电子领域的全流程,涵盖设计、生产、验证等各个环节,因此需要紧密围绕产业进行创新与服务。

宋磊总结了目前测试测量仪器行业的两大变化,分别为高端化与软件化。首先是随着技术的演进,终端产品的复杂度和性能不断提升,工程师需要的工具也要随之升级,比如几年前500MHz的高端示波器,如今已经成为工程师桌面上的标准工具。另外一个重点则是仪器的软件化,越来越多的工作需要流程化软件来处理,需要可配置的软件来定义仪器。

高端化与数字化的演进,正是目前科技行业发展所需。宋磊表示,目前包括数据中心、人工智能、云计算等最火的IT技术,归根结底都离不开先进的芯片、万物互联的有线/无线技术以及高效的电源供应,泰克都可以覆盖,从而从工具层支持万物数字化。

另外一大趋势则是电气化,包括可再生能源发电、新能源汽车、电网升级等新型电气化革命,其技术水平已经远超过去,需要用到各种高速信号处理、第三代半导体、电池管理等先进技术,因此对于测试测量设备有了全新的要求。

支持第三代半导体的发展

泰克目前已经拥有三间开放实验室,分别坐落在北京、上海和深圳,其中北京开放实验室的重点是围绕第三代半导体的测试,支持包括晶圆级、器件级以及模块级的静态参数、动态参数、可靠性等多指标的测试方案。

北京实验室开放了两年时间,在此期间,共接待了超过300家客户,测试过1000多种器件,“不客气的说,这里应该是中国测试过第三代功率半导体最多的地方了。”宋磊表示。此外,宋磊也强调,泰克开放实验室不只是为客户提供测试设备与方案,更重要的是还可以提供全套的咨询服务与交流,助力客户开发出更好的产品。

为了更好的衔接客户测试需求,应对新技术应用场景,现在实验室再次升级,泰克创新实验室V2.0横空出世,设备再更新,能力再升级。此次升级包括了GaN器件开关测试和动态导通电阻测试、SiC功率器件的短路测试、雪崩测试,以及更全面的静态参数和电容参数测试系统。实验室还引入了全新的面向第三代半导体功率器件的可靠性测试系统,以满足日益增长的测试需求。另外,实验室目前已经从分立元件升级至支持模块在内的测试。

宋磊强调,创新实验室V2.0的设备及方案,很多来源于真实的客户定制化需求,并且从设备到软件、从夹具到系统均完全在中国定制的,从而做到最及时的更新,更快响应客户的需求。

第三代半导体产业技术创新战略联盟副秘书长高伟博士在开幕仪式上,分享了联盟统计的2023年SiC/GaN电子器件市场数据。目前第三代半导体在功率市场应用的发展速度,远超射频和光电领域,市场规模达153.2亿元,同比增长45%,整体渗透率超过了12%,相比硅基功率器件,拥有广阔的发展空间与势头。不过她也指出,目前国内在衬底和外延的生产及技术方面已经与国外不相上下,但在器件和模块方面发展较弱,也正因此需要全行业的支持与协作。

中关村天合宽禁带半导体技术创新联盟副秘书长侯喜峰也表示,目前逆变器驱动模块中40%至60%的成本来自功率器件,但目前主逆变器中的功率器件还都被外资大厂所占据,本土芯片厂商没有一家成功商用,这需要全产业链实现弯道超车。

国家新能源汽车创新中心功率测试平台负责人郭大铭介绍了创新中心的三大方向:电子电器的智能化、能源动力的电气化和汽车设计的数字化。并表示中心非常注重同行业的协同合作,目前已与多家整车企业、芯片企业、高校以及科研院所等建立了合作关系,与各个机构建立联合实验室,同时也希望能够与泰克进行更多维度、更深度的合作。

泰克的合作伙伴飞仕德,众力为, 欧菲特等也在会上展示了和泰克通力合作,在第三代半导体应用上取得的成就。

如何支持新质生产力

泰克科技技术总监张欣表示,测量是科学的前导者,泰克公司作为测试和测量仪器的供应商,在新兴行业和新兴技术的发展中发挥着重要作用。泰克可以更好地符合物理和客观规律,用高精度、高分辨率的仪器提供更客观的数据给科研人员。同时,还可以提供后期的人才培养平台和计划。

“新就是创新,质就是质量。产业链和数字经济是发展新质生产力的底座,需要高质量的研发和科研,泰克可以提供各类数据的分析、解读、调配的能力。”张欣说道,在《国家中长期科技科学与技术发展的纲要》所提到的八大领域中,泰克的产品可以应用于包括量子科技、新型计算、材料研究以及能源科技在内的四个方向。

“我们并不是单纯支持科学研究,而是同产业界达成良好的生态合作,在产学研范畴中,帮助实现高科技产业化的落地。”张欣强调道。

此次先进半导体开放实验室的升级,正是泰克支持新质生产力的一项重要举措。

先进半导体开放实验室设备一瞥

DPT1000A动态参数测试系统

DPT1000A功率器件动态参数测试系统,于2021年首度推出,旨在解决客户在功率器件动态特性表征中常见的疑难问题。泰克公司结合自身在时域波形测量领域的丰富经验,与国内系统集成商一道,共同定义并开发了这套面向新一代功率器件的动态参数测试系统。这套系统具备高测试带宽,低寄生参数,兼容性强,系统灵活方便升级的特点,系统推出后得到广大测试工程师的广泛认可。除了常规的开关参数和反向恢复测试外,DPT1000A还可以完成雪崩测试,短路测试,测试期间种类涵盖Si MOSFET,IGBT,PMOS,SiC,GaN等,系统具备极高的灵活性,适配多种测试标准。

SPT1000A 静态参数测试系统

SPT1000A静态参数测试系统可用于各类二极管、三极管、绝缘栅型场效应管、结型场效应管、单向和双向可控硅、普通和高速光耦、整流桥、共阴共阳二极管等各类分立器件的静态参数测试。

系统搭配了业界领先的源表(SMU)和精密LCR表。使得本系统可以在3kV和1000/2000A的条件下实现精确测量和参数分析,漏电流测试分辨率高达fA级,电压测试分辨率最高可达nV级,以及3000V高压下的寄生电容的精密测量。本系统不仅适用于传统硅基功率器件,也可用于新型功率半导体器件如碳化硅、氮化镓、氧化镓等的静态参数测试。

SPT1000A在测试夹具设计上采用一站式设计,被测件插入夹具后,可以一次性完成高压、大电流,寄生电容相关测试,无需更换测试夹具和测试连接,简化操作步骤,提高测试效率。系统支持加温测试,外置选配热流仪可以进行高温低温。

HTXB-1000B动静态综合老化测试系统

DHTXB-1000A动静态综合老化测试系统针对第三代半导体功率器件,参考AQG-324标准,根据特有的器件特性和失效机理,在加速老化条件下,有针对性的施加特定压力条件(包括静态压力和动态压力),用以测试器件的漏流指标,以及其他特性参数(例如阈值电压,导通电阻等关键指标),用以表征器件的老化特性和工作寿命。可以让器件生产厂商和器件使用者在较短时间内了解功率器件的老化特性,以及长期使用条件下的性能变化,为器件实际应用过程中可能出现的故障进行预判和分析。

DHTOL-1000B 功率器件工况老化测试平台

以SiC和GaN为代表的第三代半导体功率器件,由于其相对较短的面市历史,目前器件的可靠性与寿命分析仍属于科研前沿。在这一背景下,老化测试方法尚未形成统一标准。然而,在一些行业领先厂商和标准化组织的积极推动下,例如JEP180,针对功率器件的高温度操作寿命(HTOL)测试方法正逐渐成为评估这些新型功率器件老化特性的新兴手段。

HTOL测试方法的主要优势在于其能够模拟器件在实际工作环境下的老化过程。通过在高温条件下加速器件的退化过程,该方法能够在较短的时间内获得关于器件老化特性的宝贵数据。这些数据不仅对用户具有较高的说服力,而且对于产品的保修期限和维护计划的制定具有重要指导意义。

此外,通过在特定拓扑结构的电源电路中进行硬开关测试,HTOL方法能够有效预测器件在特定工作条件下的预期寿命。这不仅为产品的可靠性评估提供了科学依据,同时也帮助设计者深入理解器件在预期寿命周期内的性能表现,从而在产品开发和优化过程中做出更加精准的决策。

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