集電極-基極擊穿電壓（BV_CBO）檢測項目詳解

一、引言

二、檢測項目概述

1. • 確定晶體管在基極開路時的擊穿電壓閾值。
   • 驗證器件是否滿足設計規格及行業標準（如JEDEC JESD28）。
2. • 靜態擊穿電壓測試 在直流條件下逐步加壓，觀測電流突變點。
   • 動態脈沖測試 施加脈沖電壓，減少自熱效應影響。
   • 溫度依賴性測試 在不同溫度下（-55°C至150°C）評估BV_CBO變化。
   • 漏電流監測 擊穿前的反向漏電流是否在允許范圍內。

三、測試設備與工具

1. • 高精度可調直流電源（分辨率≤1mV）
   • 數字萬用表（電壓/電流模式，精度±0.1%）
   • 示波器（帶寬≥100MHz，監測瞬態響應）
   • 溫控測試箱（-65°C至+200°C可控）
2. • 防靜電夾具（接觸電阻<0.1Ω）
   • 屏蔽測試箱（減少環境電磁干擾）
   • 安全隔離變壓器（防高壓反沖）

四、測試步驟詳解

1. • 將晶體管固定在防靜電夾具中，確保引腳接觸良好。
   • 設定環境溫度至25°C（默認條件），濕度≤60%RH。
2. • 按圖1接線：
     • 集電極接電源正極，發射極接地。
     • 基極通過跳線保持開路狀態。
     • 電壓表并聯在C-E極，電流表串聯接入回路。
3. • 步驟1：初始電壓設為0V，以10V/s速率緩慢增加電壓。
   • 步驟2：實時監測電流，當Ic突增5%時記錄電壓值（即BV_CBO）。
   • 步驟3：重復3次取平均值，偏差>5%需排查接觸問題。
4. • 使用脈寬1ms、占空比1%的方波，逐步提高峰值電壓至擊穿。
   • 示波器捕捉擊穿瞬間波形，分析電壓過沖特性。

五、注意事項與常見問題

1. • 測試臺需接地，操作者佩戴高壓絕緣手套。
   • 設置電壓上限（通常為標稱BV_CBO的120%），防止器件炸裂。
2. • 接觸電阻影響：采用四線制測量法消除引線電阻。
   • 自熱效應：靜態測試單次加壓時間不超過30秒。
3. • 軟擊穿：電流緩慢上升，可能為材料缺陷。
   • 硬擊穿：電流瞬間跳變，結構擊穿失效。

六、結果分析與判定

1. • 繪制Ic-Vce曲線，標注擊穿拐點（圖2）。
   • 對比不同批次器件的曲線一致性。
2. • 實測BV_CBO ≥ 規格書標稱值×1.1（工業級冗余設計）。
   • 漏電流在V=0.8×BV_CBO時應小于1μA（以2N3904為例）。

七、應用案例

八、