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面向老化测试系统的高压继电器有哪些要求?
斯丹麦德电子 | 2025-11-07 16:19:40    阅读:80   发布文章

老化与寿命测试系统是半导体和电子产品可靠性测试中的关键工具。被测器件(DUT)如存储芯片(DRAM、闪存)、处理器(CPU、GPU)、分立功率半导体(MOSFET、IGBT)以及宽禁带器件(碳化硅和氮化镓模块)会在高温高压等加速应力条件下持续工作,以提前暴露早期失效并验证其长期性能。 开关元件是这类系统的核心部件之一,负责连接、隔离或向每个被测器件路由信号与电压。因此,可靠性、信号保真度以及高压隔离能力缺一不可。

根据应用不同,老化测试设备可能需要支持最高约 200V 的低压精密开关,用于IC测试和信号测量;也可能需要高达约 3kV 的高压应力测试,主要用于功率半导体,如 MOSFET、IGBT 以及 SiC/GaN 器件。 在某些模块化系统中,这两种电压范围可能同时存在,但大多数老化设备通常只针对其中一种进行优化。


干簧继电器在此类应用中被广泛采用,因为他们具备以下独特优势
  • 触点密封,切换稳定无污染

  • 低漏电流、高绝缘电阻,保证参数测量精度

  • 体积小巧,机械与电气寿命长

  • 产品系列齐全,可同时覆盖精密低压与高压需求

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老化测试开关的技术要求

老化测试系统对开关器件提出了严苛要求。低压(200V以下)方面,需在数千个 DUT 通道上保持信号完整性——接触电阻、热电动势或寄生参数的微小漂移都会扭曲测量结果。干簧继电器凭借稳定低阻触点、低电容与电感,以及密封结构,可有效抑制这些误差。 高压(1kV 以上)方面的核心挑战则转向安全与隔离:必须避免介电击穿、电弧和漏电流,否则测试结果将失效。

高压干簧继电器通过采用紧凑尺寸的玻璃密封干簧开关、具备高绝缘电阻,以及清晰界定的爬电距离和电气间隙,从而简化了 PCB 设计。 实际运行应力进一步增加了复杂性:老化测试可能持续数日,要求在高温下实现数百万次可靠切换。 干簧继电器凭借坚固的线圈、一致的时序特性以及密封触点,确保长期稳定性。 干簧继电器兼具低压精度与高压耐用性,为系统提供了一种可靠的开关技术,简化设计的同时提升了测试可靠性。


低压开关面临的挑战
  • 接触电阻漂移会扭曲参数测量结果

  • 触点处产生的热电动势可能掩盖微小的电压变化

  • 寄生电容与电感会干扰高灵敏度信号


斯丹麦德电子  2025-11-07 15:38  125次阅读
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老化与寿命测试系统是半导体和电子产品可靠性测试中的关键工具。被测器件(DUT)如存储芯片(DRAM、闪存)、处理器CPUGPU)、分立功率半导体(MOSFETIGBT)以及宽禁带器件(碳化硅和氮化镓模块)会在高温高压等加速应力条件下持续工作,以提前暴露早期失效并验证其长期性能。 开关元件是这类系统的核心部件之一,负责连接、隔离或向每个被测器件路由信号与电压。因此,可靠性、信号保真度以及高压隔离能力缺一不可。


根据应用不同,老化测试设备可能需要支持最高约 200V 的低压精密开关,用于IC测试和信号测量;也可能需要高达约 3kV 的高压应力测试,主要用于功率半导体,如 MOSFET、IGBT 以及 SiC/GaN 器件。 在某些模块化系统中,这两种电压范围可能同时存在,但大多数老化设备通常只针对其中一种进行优化。


干簧继电器在此类应用中被广泛采用,因为他们具备以下独特优势
  • 触点密封,切换稳定无污染

  • 低漏电流、高绝缘电阻,保证参数测量精度

  • 体积小巧,机械电气寿命长

  • 产品系列齐全,可同时覆盖精密低压与高压需求

wKgZO2kNoTGAfOwCAAMzvXJT24U762.png老化测试开关的技术要求

老化测试系统对开关器件提出了严苛要求。低压(200V以下)方面,需在数千个 DUT 通道上保持信号完整性——接触电阻、热电动势或寄生参数的微小漂移都会扭曲测量结果。干簧继电器凭借稳定低阻触点、低电容与电感,以及密封结构,可有效抑制这些误差。 高压(1kV 以上)方面的核心挑战则转向安全与隔离:必须避免介电击穿、电弧和漏电流,否则测试结果将失效。


高压干簧继电器通过采用紧凑尺寸的玻璃密封干簧开关、具备高绝缘电阻,以及清晰界定的爬电距离和电气间隙,从而简化了 PCB 设计。 实际运行应力进一步增加了复杂性:老化测试可能持续数日,要求在高温下实现数百万次可靠切换。 干簧继电器凭借坚固的线圈、一致的时序特性以及密封触点,确保长期稳定性。 干簧继电器兼具低压精度与高压耐用性,为系统提供了一种可靠的开关技术,简化设计的同时提升了测试可靠性。


低压开关面临的挑战
  • 接触电阻漂移会扭曲参数测量结果

  • 触点处产生的热电动势可能掩盖微小的电压变化

  • 寄生电容与电感会干扰高灵敏度信号


干簧继电器解决方案

  • 稳定且低电阻的接触可在数亿次操作中保持测量完整性

  • 低热电势可防止精密测试期间产生不必要的电压偏移

  • 低寄生设计确保高密度开关矩阵中的信号完整性

  • 气密封装可防止污染,避免接触性能受损


高压开关技术挑战
  • 长期承受高压易导致介质击穿、电弧放电或局部放电风险

  • 开关通路间的泄漏电流可能引发测量误差

  • 较大的间距要求可能制约电路板集成密度


干簧继电器解决方案
  • 紧凑型玻璃封装的干簧继电器结构,可在紧凑空间内实现高介电强度

  • 高绝缘电阻能最大限度减少漏电流

  • 明确的爬电距离和电气间隙在保证安全裕度的同时,简化PCB设计


将开关技术集成到老化测试设备时,工程师必须仔细权衡高通道密度的需求与高压操作所需间距和绝缘要求。需要特别关注PCB布局与布线,尤其是在必须保持爬电距离和电气间隙的电路中。紧凑尺寸与成熟的绝缘技术使干簧继电器能够在紧密排列的继电器矩阵中实现千伏级的隔离耐压。 对于敏感的低压信号通路,可采用屏蔽或同轴继电器选项,以最大限度减少磁耦合、串扰和杂散电容。 可靠性始终是老化测试系统的核心性能指标。开关矩阵中的故障不仅会影响测量精度,还可能浪费数天测试时间并占用宝贵的设备资源。经长期验证,干簧继电器可实现数十亿次的可靠操作,为此类应用提供了理想解决方案。

老化测试仪对继电器各项性能都提出了严苛挑战。在低压方面,电阻漂移、寄生参数及污染都可能影响测量精度;在高压方面,绝缘强度与漏电流将同时威胁测试安全性与数据有效性。而在整个测试系统中,持续热应力更要求元器件具备卓越的耐久性。 干簧继电器通过密封稳定的触点结构与紧凑的高介电强度设计,成功解决了这些难题。其提供的精确测量、高效隔离与可有效操作数亿次的长寿命,正是老化测试系统不可或缺的核心要素。


关于上海斯丹麦德电子

上海斯丹麦德电子有限公司成立于2007年7月,隶属于美国上市公司斯丹迪斯集团(Standex International Corp.)的电子业务分支。公司总部位于美国俄亥俄州费尔菲尔德,在全球多个国家设有生产基地,包括美国、德国、中国、墨西哥、英国、日本和印度等。作为全球磁传感技术领域的市场领导者之一,我们致力于设计、研发、生产和销售标准和定制的电磁产品。

我们的产品主要分为两大类:以干簧开关为基体的衍生品和磁性产品。其中,以干簧开关为基体的衍生品采用了三个品牌的干簧开关(Meder、KENT、KOFU(原OKI))。衍生品包括多系列干簧继电器组合,以及多种类型的干簧传感器,如接近传感器、液位传感器、水流传感器等。这些产品广泛应用于汽车、光伏、医疗、工业、家电、通信和安防等领域。我们以客户需求为导向,通过合作 | 解决 | 交付®的工作流程,为客户提供专业的磁传感技术解决方案。


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