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高温老化 Burn-in 测试系统是做什么的?一文看懂功率器件可靠性筛选

随着第三代半导体、动力电池、电源模块、集成电路大量应用于新能源汽车、储能、工业电源等高端场景,产品长期运行稳定性、使用寿命成为行业核心考核指标。很多企业会在成品出厂前开展Burn-in 高温老化测试,高温老化 Burn-in 测试系统就是实现这一可靠性验证的核心装备。


一、什么是 Burn-in 高温老化测试

Burn-in,业内俗称老化筛选。原理是给器件施加接近极限工况的电压、电流,同时放置在高温环境中,通过温度 + 电应力双重加速作用,提前激发产品潜在缺陷。半导体芯片、功率器件、电池管理模块、电路板在生产过程中,部分隐性缺陷无法依靠常规电性能检测发现。在正常使用条件下,这类缺陷可能需要数月甚至数年才会失效;而 Burn-in 加速老化测试,能够在短时间内把早期失效产品筛选剔除,保障流向终端客户的器件具备稳定可靠的长期性能。


二、高温老化 Burn-in 系统主要测试对象

  • 功率半导体器件

    SiC 碳化硅、GaN 氮化镓等第三代半导体器件、MOSFET、IGBT、二极管、功率模块,开展 HTRB 高温反向偏压、HTGB 高温栅偏等可靠性测试。

  • 集成电路与电源芯片

    驱动 IC、电源管理芯片、信号处理芯片,验证高温环境下持续带电工作稳定性。

  • 锂电相关电控组件

    BMS 电池管理系统、高压采集板、继电器控制模组,模拟整车高温工况持续带电老化。

  • 各类 PCB 控制板、车载电子零部件

    车载充电机、储能变流器控制板、工业伺服驱动板等。


三、高温老化 Burn-in 系统可以完成哪些核心测试项目

  • 高温带电持续老化

    可控温箱营造恒定高温环境,被测器件同步施加额定或加速电应力,长时间连续运行,观测器件参数漂移、漏电增大、功能失效等问题。

  • HTRB 高温反向偏压测试

    针对功率半导体,高温下施加反向电压,筛查外延层缺陷、漏电异常、击穿隐患。

  • HTGB 高温栅偏测试

    针对 GaN、MOS 器件,高温环境对栅极施加偏置电压,检验栅极绝缘层可靠性,预判栅极漏电失效风险。

  • 动态负载循环老化

    模拟器件实际工作时的启停、负载波动工况,不只是静态通电,更贴近设备真实运行状态。

  • 实时参数监测与失效判定

    系统不间断采集电压、电流、漏电流等关键指标,一旦参数超出阈值自动记录、标记不良品,完整留存测试数据用于失效分析。

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四、Burn-in 测试的行业价值

电子产品失效存在典型 “浴缸曲线” 规律:刚出厂一小段时间容易出现早期失效,度过早期失效阶段后,中长期故障率显著降低。Burn-in 老化筛选的核心意义,就是提前剔除早期失效样品。对上游器件厂商而言:提升产品一致性,降低终端现场退货率;对下游整车、储能设备企业:规避装备运行中途突发故障,减少售后安全风险;同时测试数据也是产品车规、工业级认证必不可少的支撑材料。


五、选型关键要点

市面上简易老化设备仅能实现加温 + 通电,缺少实时高精度参数采集,只能观察器件是否完全烧毁,无法捕捉参数缓慢漂移这类隐性缺陷。高品质 Burn-in 系统需要实现:精准温控、多路独立通道、每通道独立电应力控制、高速信号采集、数据自动存储与追溯,支持长时间不间断无人值守测试。


针对宽禁带半导体、车载电控模组可靠性测试需求,爱疆科技可提供适配化 Burn-in 高温老化测试解决方案,依托星汉 AI2.0 智能测控平台,支持多路并行测试,兼容 SiC/GaN 功率器件、BMS 电控板等多种试样,可实现 HTRB、HTGB、持续带电老化等多种测试流程自定义,实时监控器件各项参数变化,高效完成可靠性筛选与失效验证,助力半导体、新能源产业链企业严格把控产品长期可靠性。

爱疆科技半导体检测设备.png

结语

常规检测只能验证产品当下能不能正常工作,而 Burn-in 高温老化测试,考验的是产品长久稳不稳定。在新能源、第三代半导体国产化加速的大背景下,可靠性老化测试已经成为高端制造品质管控不可或缺的一环。