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AI、新能源引爆“芯”火！NGI功率器件测试解决方案精准护航
2026-05-15
人工智能大模型的算力狂飙，新能源汽车的加速普及，正共同推动功率半导体市场进入前所未有的爆发期。行业数据分析，碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）市场正以年均30%以上的增速快速扩张，第三代半导体正式进入规模化应用阶段。
然而，高功率密度、超高开关频率、更高耐压等级等特性，使得功率半导体器件的电性能测试面临严峻挑战：
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如何精准测定每个器件的电压特性？
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如何检测微弱至皮安级别的漏电流？
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如何在高压环境下开展稳定可靠的老化测试？
这些问题直接关系到研发成败、量产良率与成本控制。测试挑战的升级，已成为产业链上亟待攻克的关键瓶颈。
功率半导体器件通常在工业级、车规级等各类严苛环境中运行。随着器件性能的持续提升，对产品测试的要求也日益提高。在研发设计、验证、制造、封装测量产等全产业链环节，测试设备需要满足三大核心需求：
·低电平信号稳定性
开展栅极阈值电压（Vgs(th)）与漏电流（Leakage Current）测试时，细微的电压波动或电源纹波均可能致使测量结果出现显著偏差。例如，栅极开启电压的判定需达到μV级别的电压精度、pA级别的漏电流测量则要求电源具备极高的纯净度，不能引入额外噪声。这同时对电源的精度、分辨率以及纹波噪声指标提出了近乎极限的要求。
· 大电流高速动态稳定
功率循环测试的次数通常高达数万次（秒级功率循环≥6万次，分钟级≥1.5万次），每次周期循环意味着加热电源需进行一次通断操作，若电源运行时动态响应不及时，或电流出现较大波动甚至过冲等情况，将对加热能量控制以及功率器件的安全运行产生不利影响。
·高压高速动态稳定
在高压器件的可靠性测试中，如高温反偏（HTRB）测试，需在高达数千伏的电压下对器件施加长时间的稳定偏置。若电源输出存在漂移或过冲现象，不仅会影响测试结果的有效性，甚至可能直接损坏昂贵的待测器件。
NGI功率器件测试解决方案
在半导体产业领域，NGI产品解决方案涵盖材料、器件以及IC等方面，为半导体全产业链的高质量发展提供支撑。针对功率半导体器件测试所面临的关键问题，NGI提供了全链路测试解决方案。
·芯片参数、指标测试（阀值电压、漏电流、截止电流等）
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N2600系列高精密数字源表(SMU）：
1）测量范围可覆盖1000V至1μV、10A至10pA
2）四象限，器件I-V特性分析
3）六位半高精度，纹波噪声低至2mVrms
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N3200系列高压可编程直流电源：
1）输出电压：±2.5kV、±5kV、±10kV
2）电流规格：10mA、5mA、2mA
3）输出纹波噪声低至3mVrms
·可靠性测试（HTOL、HTRB）
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N32100系列高性能高压可编程直流电源：
1）电压规格：3kV/4kV/5kV/6kV/8kV/10kV
2）电流范围：0~1A
3）高速动态响应，电压上升时间≤25ms
4）专用低压模式，覆盖器件更广
·功率循环测试
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N36200系列高性能低压大电流直流电源：
1）小体积，2U全宽20V/1100A/10kW
2）高速稳定，升降时间≤10ms，24h电流稳定性≤0.01%
3）多相交错并联技术，输出电流纹波低于0.1%
功率半导体的技术迭代永不停歇，对测试测量技术的要求也将水涨船高。目前，NGI的功率器件测试解决方案已成功应用于比亚迪等头部企业，帮助客户实现从研发到量产的高效验证。未来，NGI将持续投入研发，致力于开发更高电压（>10kV）、更大电流、更高功率密度以及更智能化的测试电源解决方案，与客户携手，在第三代半导体浪潮中行稳致远。
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