同惠TH1992电流源在功率MOSFET配对测试技术应用

一、测试背景与目的 功率MOSFET在电力电子、军工等领域应用广泛，其参数一致性对电路性能（如效率、稳定性）至关重要。本方案针对功率MOSFET开展配对测试，通过测量阈值电压、跨导曲线等关键参数，实现器件的精准配对，满足北京XX能创科技有限公司、军工研究所等场景的二次筛选及配对需求，保障下游应用中功率模块的可靠性与性能表现。

二、测试对象

功率MOSFET，涵盖不同封装、型号的功率场效应晶体管器件（如图示封装形式的功率MOSFET）。

三、测试设备与方案配置 采用TH1992精密源/测量单元（SMU），该设备具备一体化集成特性，可同时实现精准的电压源、电流源输出及高精度电参数测量，为功率MOSFET的参数测试提供高效、高速度的硬件支撑。

四、测试参数与方法

1. 阈值电压（$V_{th}$）测试

测试原理：在规定的漏极电流（$I_D$）下，使漏源电压（$V_{DS}$）为0，测量栅源之间的电压即为阈值电压。

测试步骤：

1.连接TH1992与功率MOSFET，确保引脚（栅极G、源极S、漏极D）对应无误。

2.设置TH1992输出漏极电流$I_D$为规定值（如$10\mu A$，依器件规格调整），并将$V_{DS}$置为0V。

3.逐步调节栅源电压$V_{GS}$，记录使$I_D$达到规定值时的$V_{GS}$，即为阈值电压$V_{th}$。

2. 跨导曲线（$g_m - V_{GS}$）测试

测试原理：跨导$g_m = \frac{\partial I_D}{\partial V_{GS}}$（在$V_{DS}$恒定下），反映栅压对漏极电流的控制能力。

测试步骤：

1. 固定$V_{DS}$为某一恒定值（如$5V$，依器件工作区间调整）。

2. 扫描$V_{GS}$的取值范围（如从$V_{th}$到$20V$），同步记录对应的$I_D$。

3. 对$I_D - V_{GS}$曲线求导，得到跨导$g_m$随$V_{GS}$变化的曲线。

五、测试流程与要求

1. 测试流程

样品准备：对功率MOSFET进行外观检测，剔除明显物理损伤器件。

参数预测试：通过TH1992初步测量$V_{th}$和跨导曲线，筛选出参数异常（如$V_{th}$超出规格范围）的器件。

批量配对测试：对合格样品逐一测量$V_{th}$和跨导曲线，记录每个器件的参数值。

配对分组：依据$V_{th}$的偏差范围（如$\pm 0.5V$内）和跨导曲线的相似度（如曲线形状、峰值偏差在$10\%$内），将器件划分为不同配对组。

2. 测试要求

参数匹配：同一配对组内，功率MOSFET的$V_{th}$偏差需控制在$\pm 0.3V$以内，跨导曲线的关键特征（如峰值、线性区间）偏差不超过$8\%$。

测试效率：基于TH1992的高速度特性，单批次（50件）测试时间不超过2小时。

六、竞争优势与应用价值

1. 竞争优势

一体化集成：TH1992集成源、测功能，减少外部设备连接，降低测试系统复杂度。

高效率、高速度：相比传统分立设备测试，测试时间缩短$30\%$以上，满足批量筛选需求。

高性价比：设备成本与测试精度平衡，在军工、工业级应用中具备经济优势。

2. 应用价值

保障功率模块的一致性，提升电力电子设备（如逆变器、电源）的效率与稳定性。通过二次筛选及配对，满足军工电子系统对器件可靠性、一致性的严苛要求，降低系统故障风险。

 本方案通过精准的参数测量与科学的配对逻辑，为功率MOSFET的应用提供了可靠的测试技术支撑，助力下游领域设备性能的提升。