Simcenter POWERTESTER是一台集成了K系数测试、热阳测试、结构函数分析以及功率循环测试功能的 自动化测试系统，测试方法满足AQG-324、IEC60747以及JEDEC JESD51等标准。

与传统设备相比，POWERTESTER支持在功率循环期间，实时监控电学参数，热学参数，并定期使用结构函数在线原位评估封装结构是否发生老化，无需先进行功率循环，再用其他的设备进行热测试表征。可以快速高效地为新产品研发提供丰富的热学数据和可靠性数据，加速产品研发进程。

● 测试范围广：一台设备就可以支持对各种功率电子器件进行热特性表征和可靠性表征，节约成本，提升效率;

● 支持多种类型的器件：二极管、MOSFET(包括SiC MOSFET)、IGBT等多种功率电子器件;每种器件均设置了多种测试方法;

● 支持多种封装类型：TO247，34mm/62mm，Econo PACK等传统平底封装，带散热翅片的HP/HPD封装;

● 支持多种测试功能：器件温敏参数(K系数)标定，热瞬态测试及结构函数分析，功率循环测试。

● 先进的热瞬态测试技术；

● 内置受业界广泛认可的T3STER，测试方法符合AQG-324,JESD51-1，IEC60747系列等国际主流标准，能测试器件的冷却曲线;

● 支持最新结壳热阻测试标准JESD51-14;

● 支持使用结构函数(包括积分结构函数和微分结构函数)非破坏性地分析器件内部封装结构各层的热阻和热容等参数。

提供丰富的热特性表征数据

● 支持测试结壳热阻Rthjc(支持JESD51-14定义的瞬态双界面法测试结壳热阻)，结到流体的热阻Rthjf，结到NTC的热阻等;

● 提供积分结构函数和微分结构函数，用于对封装结构进行分析;提供脉冲热阻，安全工作区域，RC网络模型。

● 强大的功率循环功能

● 满足AQG-324标准，支持秒级功率循环PCsec和分钟级功率循环PCmin;

● 支持恒定电流，恒定结温差△TJ，恒定功率差△P等多种功率循环模式;

● 功率循环期间可以记录电流、电压、温度、结构函数等参数;

● 提供包括循环电流下的电压、结温、功率循环电流、功率、栅极电流、结壳热阻等参多种失效判据;

● 支持使用结构函数在线分析器件在功率循环过程中各层的老化情况。无需先进行功率循环，再用其他的设备进行热测试表征。

支持与Simcenter Flotherm Flexx和Simcenter FIOEFD等仿真工具建立测试+仿真的Digital Twin。

● 支持将待测器件的RC网络模型直接输出给仿真软件，进行后期仿真优化工作;

● 支持待测器件的结构函数直接输出给仿真软件，利用软件的自动优化功能对待测器件的详细热学模型进行校准。

•实施加速者化试验，快速获取寿命曲线，提供获取使用寿命必须的数据。

•全面的安全性能监控:提供烟雾报警，液体泄漏报警，安灯塔，紧急停止按纽以及系统自动监控模块;支持 通过局域网实现远程查看。

Power Tester 功率循环实验测试设备是在 T3Ster 瞬态热测试系统上发展而来的，T3Ster 系统是一个智能化的瞬态热测试系统，它由硬件和软件组成，专业的测量半导体器件的热学属性；T3Ster 系统是一个计算机控制的设备，它与 PC 一起使用，可以对瞬态热测试进行控制，并通过 T3Ster-Master 软件对瞬态热测试的结果进行评估和分析。设备能够对被测的半导体器件施加预先设置的加热功率，并记录半导体器件在这个加热功率下的复杂的热学反应。通过 T3Ster-Master 软件拥有对测试后的原始数据，也就是温度随时间的瞬态变化曲线，进行分析和处理的能力，从而将热流路径上各层材料的热阻和热容的特性，包括半导体器件封装内部的 Die Chip、Die Attach、Lead Frame、Insulator、底壳金属散热器和封装外部的导热硅脂和热沉的热阻和热容的特性，通过结构函数非常详细的呈现出来。Power Tester 带两套软件，一套是Power Tester Post processing tool后处理软件，一套是 T3Ster Master软件。Power Tester设备分析和处理的结果可以进一步与半导体器件的仿真结果相比较，对仿真模型进行修正，从而提高设计能力。

Power Tester首次同时集成了自动功率循环、热测试以及结构函数分析功能，客户只需要一个平台就能够在线、原位对器件进行热测试及可靠性研究（一机两用：一种设备两种用途，提高设备性价比）。

Power Tester 功率循环测试设备既可以对包括IGBT器件在内的电力电子器件进行功率循环测试即对被测电力电子器件施加应力测试，还可以通过瞬态热测试对包括IGBT 器件在内的电力电子器件进行热特性测量。特别是在功率循环测试中通过周期性进行的瞬态热测试得到的结构函数，和因为 Power Tester 功率循环测试设备监控指标值超标而触发的瞬态热测试得到的结构函数，可以清晰的显示出随着功率循环测试的进行，包括IGBT器件在内的电力电子器件内部的降级过程（如下图所示）；利用结构函数分析循环过程中封装结构的改变和缺陷等，可以实时、在线式的对器件失效原因进行确认，而并不需要将被测器件转移到实验室中进行失效分析，保证测试结果的精度及准确性；这样可以大大减少可靠性测试时间，甚至缩短总的测试时间为原来测试时间的1/10。

结构函数可以清晰的显示出随着功率循环测试的进行，包括 IGBT 器件在内的电力电子器件内部的降级过程

图片中显示出了Die attach部分的热阻在20000次功率循环后，显著降级、变化过程

Power Tester 1800A功率循环测试设备电源部分的设计采用了3通道的架构，可以同时并行输出 3路加热电流。当测试设备工作在 3 通道架构下时，可以同时输出3路最大为600A的加热电流，等效于3个独立的 600A 的电流源。在满足 VCE 器件导通电压总和最大为12V的情况下，可以对最多为 3X4=12个的 IGBT 器件同时进行功率循环测试或者进行瞬态热测试，扩展了测试设备的能力、利用率和生产效率。

Power Tester 1800A功率循环测试设备的测试模式如下：

瞬态热测试测量模式

（1）对于包括 IGBT 器件在内的被测电力电子器件的结温和热阻等热学特性，可以按照JEDEC JESD 51-1 规定的静态测试法进行瞬态热测试；

（2）基于瞬态热测试的结果，可以生成结构函数；

（3）实现基于 JEDEC JESD 51-14 规定的双界面瞬态热测试方法，对包括IGBT器件在内的被测电力电子器件实现结壳热阻的测量；

功率循环测试和瞬态热测试联合测量模式

（1）对于包括 IGBT 器件在内的被测电力电子器件通过功率循环测试施加应力测试，并且执行周期性的瞬态热测试，用来监控可能发生的Die-attach的降级和其它可能发生的结构性的失效；

（2）监控作为循环次数和/或者测试时间的函数的器件导通电压、门电流和被选择的温度传感器输出的变化；

（3）瞬态热测试的频率可以由用户进行设定，并且如果设备检测到门电流或者器件导通电压增加，将会自动提高在功率循环实验中的瞬态热测试的频率；

功率循环模式

Power Tester 1800A功率循环测试设备在功率循环测试和瞬态热测试联合测量模式下，可以支持多达 4 种不同的功率控制模式：

（1）恒定加热电流模式(PCsec)：

• 稳定的Ton和Toff时间；

• 被测压接式 IGBT 器件的降级对得到的结温变化幅度有直接的影响；

• 最严格的进行功率循环的方式。

（2）恒定结温差模式：ΔTj

• 稳定的Ton和Toff时间，自动计算并调节加热电流或调整栅极电压输出，确保结温差恒定。

（3）恒定功率模式：ΔP

• 稳定的Ton和Toff时间，自动计算并调节加热电流或调整栅极电压输出，确保功率恒定。

（4）恒定壳温差模式ΔTc ：循环中改变冷板的热传导系数 (PCmin)

• 在功率循环测试中随着Ton和Toff的时间，同步改变冷板内冷却液的流量；

• 对被测压接式 IGBT 器件的壳温创造出恒定的温度变化；使得基板的焊接层发生失效

• 稳定的Ton和Toff时间，自动计算并调节加热电流，确保壳温差恒定；

• 适用于长时间周期的功率循环测试。

功率循环测试设备规格参数

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