功率器件分析仪促进可靠的电气设备开发和生产-案例分析

案例研究

功率器件分析仪促进可靠的电气设备开发和生产

知名缝纫机企业的客户成功案例

 

功率器件表征不仅对于功率器件制造商很重要,对于在终端产品中应用这些功率器件的其它制造商而言也很重要。本成功案例展示了 B1505A 功率器件分析仪/曲线追踪仪如何实现可靠的产品开发和生产。

 

 

JUKI 集团可靠性技术组高级工程师 Kamosaka 先生说道:

“我司引入 B1505A 是一项明智之举。它可以轻松地评测功率器件,使我们能够为遍布全球的客户提供性能可靠的缝纫机(从可靠性的角度来看,功率器件属于关键部件)。尽管它是一款曲线追踪仪,但它能够轻松、自动测量所有的必要参数和 IV/CV 曲线,因而拥有超出我们预期的出色性能。我对是德科技提供的支持服务很满意。”

 

 

JUKI 集团面对的技术挑战

JUKI 集团的工业缝纫机销量超过了其它企业。来自 170 个国家和地区的消费者定期使用 JUKI 缝纫机。JUKI 集团技术开发部的可靠性技术组担负着维持和改进 JUKI 缝纫机品质的重要任务,力求确保全球客户都能获得安全、舒适的产品体验。为了持续生产在任何场所、任何环境下都能可靠工作的缝纫机,可靠性技术组必须克服以下技术难题:

 

  •  为电路开发组提供详细的电路元件特征, 以便维持产品高可靠性。这需要对 MOSFET、二极管和三端调节器等器件进行表征, 这些器件在电机驱动电路中提供精密的缝纫机电机控制。
  •  避免使用可能导致产品故障的不可靠或超出技术指标的器件。这需要对导入器件进行周期检查。

 

 

由于阈值电压变化或高漏极电流可导致产品故障,克服第一个技术难题是维持和改进 JUKI 缝纫机质量的关键。JUKI 产品的静态特征与动态特征同样重要。例如,MOSFET Crss (反向转移电容) 必须足够低,以避免同周边电路产生耦合,造成振荡。许多器件参数应当符合指定的技术指标,以达到最佳的缝纫机性能。

 

 

第二个技术难题尤为重要。其中一个原因是,在功率器件市场中出现了越来越多的伪造电子元件。近日,甚至在一家美国军事基地中发现了伪造元件,即便是这种号称全球安全措施最完善的场所也无法避免。器件性能超出技术指标的范围则是另一个问题。

 

 

随着功率器件制造基地转移到了劳动成本低、制造经验不足的国家,这个问题愈发地突出。因此,为了检测劣质或伪造器件,最有效的方式就是根据技术指标中的参数对器件进行参数验证,包括最大电压/电流、导通电阻或输入/输出电容。很显然,设备必须具备足够的电压和电流量程以及测量精度,才能验证器件的性能,从而应对这类挑战。以下同样是关键要求:

  • 测量可重复性与操作人员无关。
  • 最短的测试与测量时间
  • 易于使用。用户不仅能够通过数值测量参数, 还能通过查看 IV/CV 曲线迅速检测器件存在的问题。此外, 每次都应使用完全相同的仪器设置重复进行测试, 以正确隔离器件性能问题。

 

 

  • 款能够满足 JUKI 集团测量需求的解决方案
    • Keysight B1505A 能够应对所有的测量挑战。我们将分别了解每一个挑战。
  •  快速优化测试条件
    • 由于测试条件交互式发生改变, B1505A 曲线追踪仪模式可使您实时监测器件特征, 从而快速确定最佳的电压和电流测试条件。
  • 轻松测试器件和提取参数
    • B1505A EasyEXPERT 软件拥有超过 300 个应用测试的标准程序库, 允许用户选择恰当的测试, 快捷地填写适当的测量条件。已安装的应用测试可使用户轻松地执行测量和提取参数, 不必编写测试程序或创建程序代码。
  • 自动执行多个测试
    • B1505A EasyEXPERT 软件可使用上述程序创建多个应用测试, 通过单键操作依次进行测试。此外, 集成选择器在测试过程中自动路由正确的测量资源 (高电压或强电流),无需手动更改任何条件, 既可自动执行测试。这个特性消除了人为误差, 无论是谁来操作, 都能确保高度重复的测量结果。由于测试是全自动的, 与人工选择并执行测试相比, 总体测试时间大幅度缩减。
  •  自动保存数据和简化测试可重复性
    • 无论是手动还是自动执行测量, 每次测试的信息都会被保存。已保存的信息包括: 测量曲线和提取参数、测试设置条件、测量执行日期/时间和用户指定评论。这有利于今后调用和复制同一个测试, 因而使得隔离性能问题变得非常简单。

 

 

B1505A 是一款能够满足功率器件制造商和设备制造商 (例如 JUKI 集团) 需求的理想测试仪器。它现在成为 JUKI 集团必不可少的工具之一,强调了产品可靠性和消费者满意度对于缝纫机用户的重要性。

 

 

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