脉知技术柔性电流探头在功率半导体基板测试的应用

一、背景

脉知技术（Meastek）是一家专注于电流测量领域的专业技术公司，总部位于深圳。公司产品线覆盖超高频、高频、中频及低频全系列柔性电流探头（罗氏线圈），广泛应用于电力电子、新能源、半导体测试及电磁兼容等场景的精准电流测量。

二、柔性电流探头产品系列

脉知技术提供完整的柔性电流探头产品矩阵，主要系列包括：

产品系列	峰值电流范围	高频带宽	精度	环周长	线径	绝缘耐压
UHCT	0.03~60.0kA	50MHz	2%	200mm	3.5mm	2kV
HCTS	0.03~6.0kA	30MHz	2%	80mm	1.6mm	1kV
HCTM	0.12~120kA	15MHz	2%	200mm	3.8mm	2kV
HCTL	0.12~600kA	10MHz	1%	700mm	8.0mm	10kV
Hmini	0.03~12kA	30MHz	2%	80mm	1.1mm	1.2kV

三、在功率半导体测试中的核心应用

1、MOSFET/IGBT 管脚电流测量

Hmini系列是功率半导体测试的核心产品，其感应环外径仅1.1mm，可轻松适配TO-220、TO-247等封装器件的管脚电流测量。主要优势包括：

（1）极小物理尺寸：线圈外径1.1mm，可探测硬制探头无法触及的区域

（2）极低插入干扰：插入损耗仅为几个皮亨，对被测对象近乎零干扰

（3）高频响应：30MHz带宽，可精确捕捉开关瞬态电流波形

2、双脉冲测试

双脉冲测试是功率半导体动态特性评估的标准方法，用于测量器件的开关损耗、导通电阻、反向恢复特性等关键参数。脉知柔性电流探头在此场景中发挥重要作用：

（1）配合示波器标准BNC接口，实时观测Id电流波形

（2）高带宽（最高50MHz）确保捕捉到高速开关瞬态过程

（3）无磁饱和特性，适合大电流脉冲测量

3、SiC/GaN 第三代半导体测试

随着碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）等宽禁带半导体的普及，对测试设备提出了更高要求：

（1）SiC/GaN器件开关速度极快，需要高带宽探头（UHCT系列达50MHz）

（2）高频谐波精准捕捉能力，帮助分析开关过程中的高频振荡

（3）低负载效应，避免传统探头因负载问题引入测量偏差

四、在功率半导体基板测试中的应用

1、DBC（直接覆铜）基板测试

DBC基板是功率半导体模块的核心封装材料，通过高温工艺将铜直接键合在陶瓷基板（Al₂O₃/Si₃N₄/AlN）上。脉知柔性探头在DBC基板测试中的应用：

（1）热阻测试辅助：配合脉冲电流加热和热电偶对比法，评估基板热传导能力

（2）绝缘耐压测试：探头耐压值高达10kV（HCTL系列），满足高压隔离测量需求

（3）寄生参数建模：高频探头配合通道同步误差<100ps，适合高速差模噪声分析

2、AMB（活性金属钎焊）基板测试

AMB基板相比DBC具有更强的抗热循环能力和机械强度，适用于汽车、牵引、逆变器等高端功率模块。脉知探头在AMB测试中的价值：

（1）高精度（典型1%）满足严苛的可靠性测试要求

（2）宽频带覆盖开关频率和谐波分析需求

（3）线圈可定制长度，适应不同尺寸的功率模块测试

3、功率环路分析

脉知柔性探头可与功率环路分析平台配合使用，实现：

（1）空心电感调节范围0.1μH~10mH

（2）高频电流探头模块带宽达50MHz

（3）通道延迟误差控制在7ns以内

（4）支持CSV、Excel等数据格式导出

五、核心竞争优势

1、全频段覆盖：从1Hz到50MHz，从30A到600kA，覆盖功率半导体测试全场景

2、极小物理尺寸：1.1mm线径可测量小封装器件管脚电流，这是传统硬质探头无法实现的

3、近乎零干扰：皮亨级插入损耗，确保测量结果的真实性

4、灵活定制：探头环周长、连接线长度、耐压值均可按需定制

5、即插即用：标准BNC接口+USB供电，兼容所有品牌示波器