Test de contrainte pulsée des composants discrets de puissance
Les composants discrets semi-conducteurs de puissance doivent être qualifiés contre des contraintes électriques extrêmes, et une partie de cette qualification est délibérément d'apparence destructive. Dans des conditions spécifiques, un composant discret de puissance est soumis à un courant pulsé jusqu'à 100 A, principalement pour prouver qu'il peut transporter ce courant sans défaillir. Le même montage révèle une fixation de puce faible — une mauvaise fixation au substrat apparaît immédiatement sous contrainte pulsée à fort courant — et il sert à lire la tension de tenue. Les dispositifs typiques testés sont les diodes TVS, les MOSFET de puissance, les parasurtenseurs et les transistors de puissance.
Le commutateur doit isoler les tests et survivre au cycle de service
Chaque dispositif subit plusieurs tests à différentes tensions et courants avec différents instruments, donc les tests doivent être isolés les uns des autres par du matériel de commutation. La contrainte déterminante est le nombre de cycles : dans un testeur de production, les commutateurs voient des centaines de millions d'opérations, ce qui fait de la durée de vie du commutateur la variable de conception dominante. Les deux choix habituels manquent chacun une exigence :
- Un relais électromécanique transporte le courant confortablement, mais une armature pivotante est généralement usée vers un million d'opérations.
- Un commutateur à semi-conducteurs vieillit lentement mais combine rarement fort courant et haute tension dans un seul dispositif.
La famille HVFR de relais reed haute tension et haute isolation est la réponse de SHR AUTOSENSOR à ce manque.
Chiffres de la série HVFR-HI
- Tension de commutation jusqu'à 1 kV, avec capacité transitoire jusqu'à 2 kV
- Courant de commutation 1 A ; options de courant pulsé de 5 A, 10 A ou 20 A
- Rigidité diélectrique supérieure à 3 kV ; résistance d'isolement supérieure à 100 TΩ
- Temps de commutation inférieur à 1.2 ms ; durée de vie supérieure à un milliard d'opérations
Une seule famille pour les tâches de bas niveau et pulsées
Le HVFR utilise des interrupteurs reed sous vide, ce qui lui permet d'atteindre une commutation de 1000 V avec un diélectrique supérieur à 3000 V dans la même pièce. Il commute des signaux de bas niveau pendant des milliards d'opérations et transporte des impulsions à fort courant sur les mêmes contacts : 3 A en continu, et une impulsion de 5 A de 5 ms passe sans déformer le front montant ni le front descendant. La forme du front d'impulsion n'est pas cosmétique — l'impulsion de courant est ce qui révèle l'intégrité de la puce et la fixation au substrat, donc un front déformé affaiblit le test. La règle de temporisation est d'alimenter la bobine et d'attendre au moins 5 ms avant d'appliquer l'impulsion à fort courant pour que la lame se soit stabilisée.
Passer d'une impulsion de 5 A à une impulsion de 100 A avec des contacts en parallèle
Un relais prévu pour une impulsion de 5 A ne peut pas supporter 100 A directement, donc le courant est divisé. Vingt relais reed sont mis en parallèle, chaque contact en série avec une branche d'un réseau de résistances de puissance ; le réseau répartit l'impulsion de 100 A uniformément sur vingt chemins et chaque contact ne voit que sa part nominale. Le résultat est un testeur d'impulsions à fort courant construit à partir de relais reed longue durée plutôt que de contacteurs à courte durée de vie, avec chaque voie toujours entièrement isolée entre les tests.
Deux règles de conception qui protègent la durée de vie des contacts
Premièrement, respectez la discipline de temporisation — bobine activée, attendez au moins 5 ms que la lame se stabilise au-delà de la fenêtre de rebond, puis impulsion ; déclencher pendant l'actionnement est le moyen le plus rapide d'éroder les contacts. Deuxièmement, gardez le réseau parallèle symétrique : des branches de résistances appariées et des lots de relais appariés maintiennent une répartition uniforme du courant afin qu'aucun contact ne porte plus que sa part de 5 A. Un fusible par branche ou un élément de limitation de courant est une protection bon marché contre une branche qui se déséquilibre.
Applications typiques
- Test pulsé de composants discrets de puissance tels que les diodes TVS
- Test de MOSFET de puissance et de transistor de puissance
- Test de composants de protection contre les surtensions et les surtensions
- Vérification de l'intégrité de la fixation de puce sous contrainte pulsée
À propos de SHR AUTOSENSOR
SHR AUTOSENSOR TECH LIMITED (SHR AUTOSENSOR) fabrique des relais reed haute tension, des relais à contacts mouillés au mercure et des contacteurs DC haute tension. Contact : [email protected] | +86 13761571029 | www.reed-relay.com