精准测量,绝缘护航 ——陶瓷基板绝缘电阻测试
随着新能源汽车的快速发展,对功率半导体器件的需求不断升级,陶瓷基板作为功率半导体模块的关键封装材料,将迎来广阔的市场空间。如AMB氮化硅基板具有较高热导率和与SiC 晶体匹配的热膨胀系数,在800V以上高端新能源汽车中应用不可或缺。
虽然陶瓷属于优良的电绝缘体,但在800V及以上的高压下,其绝缘性能是否能够达到标准,仍需要经过严格的测试与筛选(在批量生产陶瓷基板时,由于原材料质量波动、生产工艺差异等因素,可能会导致部分基板的绝缘性能下降),一旦能够及时发现这些有缺陷的产品,就可保证产品质量的一致性和稳定性,可大幅提升产品在市场上的可靠性和竞争力。
如何准确测量陶瓷基板的绝缘性能?
陶瓷基板的绝缘测试主要包括以下几种方法和内容:
1、高阻计测量
2、击穿电压测试
3、介电常数和介电损耗测试
以上测试方式,需符合国际标准,如ASTMD-257标准测试方法,规定了使用特定的电极系统和测试条件来测量材料的电阻率。按照该标准,需准备合适的电极系统和测试样品,将样品放置在电极之间,施加规定的测试电压,测量通过样品的电流,并根据标准中给出的公式计算电阻率。
其中,高阻计测量法,因其能够测到更小的电流,所以不用施加过高的电压,可轻松应对高电压的测试环境,还能以更快的速度获取测量值,更适用于生产现场大批量、多通道的测量要求。
高阻计测量法,优选HIOKI日置SM7□□□系列
HIOKI日置拥有SM7110,SM7120,SM7420三款高阻计产品,抗干扰性能提高300倍,最大显示2×1019Ω、最小分辨率0.1fA、最快测量6.4ms、最大输出2000V。
使用高阻计SM7110搭配定制测试治具即可实现对于整块陶瓷基板的绝缘电阻测试。以面为单位进行测试的优点在于可得到整块板中绝缘电阻最低位置的数值,直观判断整块板是否符合绝缘要求。
除此之外,还可搭配高阻计SM7420、接线盒CN054、相关测试软件(CN067)及测试治具,实现多个被测物的连续测试,上图为日置的4通道测试治具,可对4片陶瓷基板进行连续测试。
该工装通过片状电极上安装的导电海绵与被测物进行接触后测试,而非电极与被测物直接接触,避免了由于基板存在翘曲导致无法完全接触的情况,确保能够测试到基板表面所有位置的耐压情况。测试过程中,只需进行更换被测物的操作,就能够连续进行测试并自动记录测试结果。
如图所示,我们选择其中一条通道对连续两次测试数据进行对比。60秒内数据呈持续上升趋势。且经过放电后,第二次测试的结果与第一次接近,高阻计SM7110测量的数据重复性良好。
高阻计SM7□□□系列三大优势
一、将大电阻测量中不可或缺的稳定性做到极致
n 偏差1/60,抗干扰性能提高300倍
升级了的2kV浮动电路,新的SM浮动电路与三轴连接器组合使用可有效增强对电源干扰或外来干扰的稳定性(重复精度)大幅提升。普通的使用环境的偏差为0.007%(代表值)与以往机型相比减少至1/60,更值得一提的是在掺杂50V突发干扰的条件下减少至1/300※。
※与以往机型DSM-8104相比
16mm 大口径三轴连接器电流输入端口全新采用大口径三轴连接器,是将内部屏蔽连接至GUARD(COM) 线,外部屏蔽连接至GROUND的3 层同轴设计。兼顾抗干扰的稳定性和高压检查时的安全性。
二、支持测量耐高压化的零部件
n 2,000 V / 2×1019Ω测量
近年来,随着以车载零部件和可穿戴设备为代表产品的高效率化的要求,对于零部件的耐高压和绝缘性能也必须提高。因为SM7120在没有外部电源的情况下能输出2000V,即使在今后的检查要求提高的情况下也能放心使用。
三、对应1600个/分钟的量产
n 最快6.4ms的高速检查
6.4ms=测量4.1ms+接触检查2.3ms。实现了包含量产检查所必不可少的接触检查时间(从TRIG输入到INDEX输出)仅需6.4ms,即使加上比较器测量也仅需7.0ms的高速测量。
使用预充电功能进行MLCC 的高速检查。2000V/1.8mA(仅SM7120)与1000V/10mA的大容量可缩短被测物的充电时间。[标配充电端口]最高50mA/250V的预充电功能实现MLCC量产检查的高效率。
当然,高阻计SM7□□□系列的功能远不止这些,欲了解详情,可登录官网获取更多资讯。(如上图所示)
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