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2026-11-03 - 来源:中科检测
标准发布与归口信息
GB/T 48170-2026《用于功率转化的氮化镓高电子迁移率晶体管(GaN HEMT)动态导通电阻测试方法指南》(以下简称"48170指南"或"本指南")由国家标准发布公告2026年第38号于2026年8月28日发布,自2027年3月1日起实施,归口单位为全国半导体器件标准化技术委员会(SAC/TC78)。标准全文已通过全国标准信息公共服务平台(openstd)于2026年9月22日第38号通知公开,可公开获取。
该标准面向用于功率转化的氮化镓高电子迁移率晶体管,规定了动态导通电阻(动态Rds(on))的测试方法。其发布填补了GaN HEMT在动态导通电阻测试领域统一方法的空白,为器件设计、晶圆制造、封测与应用验证各环节提供了可复现、可比对的技术规范,降低了不同实验室之间测试结果互认的沟通成本。该指南的归口与发布流程遵循国家标准的制修订程序,其技术指标吸收了行业内主流测试平台的工程实践,兼顾了科学性与可操作性,能够在产业推广中保持较低的执行门槛。

动态导通电阻的测试原理
动态 Rds(on) 的物理含义
在硬开关工作过程中,GaN HEMT在导通瞬态会出现导通电阻较静态值瞬时抬升的现象,这一抬升后的导通电阻即为动态导通电阻(动态Rds(on))。其来源主要包括栅极电荷注入、缓冲层陷阱态俘获与自热效应等因素,随开关频率、母线电压与结温变化而呈现显著差异。由于该抬升直接关联导通损耗与器件温升,对其进行量化评估比单纯考察静态Rds(on)更能反映实际应用工况。
测试回路的基本要求
48170指南以双脉冲测试(DPT)作为推荐的动态Rds(on)测试回路基础。测试回路需保证功率回路与驱动回路的低寄生电感布局,并在被测器件漏源极布置电流检测与电压检测通道,以获取导通期间的瞬态电压-电流曲线。测试设备应具备足够的带宽与采样率,以准确捕获导通平台区的电压与电流特征,避免因测量链路延迟引入的误差。同时,测试应在屏蔽与接地规范的环境中进行,以减少外部电磁干扰对瞬态小信号的扰动,确保动态Rds(on)提取的重复性与置信度。
测试条件与参数设置
测试条件直接决定动态Rds(on)的量值,48170指南对关键参数作出规范性说明。典型测试条件范围如下表所示。
| 测试参数 | 符号 | 典型范围 | 说明 |
|---|---|---|---|
| 母线电压 | VDS | 100~650 V | 依器件额定耐压选取 |
| 导通电流 | ID | 1~50 A | 依器件额定电流选取 |
| 脉冲宽度 | ton | 1~10 μs | 覆盖导通稳态区间 |
| 脉冲间隔 | tidle | 1~100 μs | 控制电荷恢复程度 |
| 结温 | Tj | 25~150 ℃ | 依应用工况设定 |
| 开关频率 | fsw | 10~500 kHz | 反映实际工况 |
上表所列范围为指南推荐的参考区间,具体测试应依据器件额定参数与应用工况确定,并在报告中明确标注实际取值。测试条件的选取需要兼顾器件规格上限与典型应用工况,避免超出额定范围导致器件损伤或数据失真。
测试流程与数据处理
测试流程
测试应按既定流程执行:器件初始化与静态Rds(on)基准测量→设定母线电压与导通电流→施加双脉冲并采集瞬态波形→提取导通平台区电压与电流均值→计算动态Rds(on)。每个测试点应重复若干次取均值,并记录试验环境温湿度,以保证结果的可重复性。
数据处理与表征
动态Rds(on)取导通平台区漏源电压与导通电流之比。为表征器件在重复开关下的电阻退化趋势,可引入动态电阻比 Rdyn/Rstatic 作为归一化指标。测试报告应给出测试条件、波形截图、均值与离散度,并对异常数据进行说明。对于批量器件,建议同步给出分布统计结果,以支撑一致性评价。
对中科检测测试业务的支撑
中科检测具备半导体器件WAT/可靠性、失效分析与先进封装检测能力,配置SEM、TEM、AFM、EDS等分析手段及AEC-Q100车规验证能力,可针对GaN HEMT开展动态特性与静态参数测试。48170指南的发布,为相关测试服务提供了统一的方法参照,有助于上下游企业在器件评价与失效归因上形成一致结论,也为第三方检测机构开展可比性测试奠定了标准基础,进一步提升检测数据的行业互认水平。
常见问题(FAQ)
Q1:GB/T 48170-2026 何时实施?
A1:该标准于2026年8月28日发布,自2027年3月1日起实施,归口单位为全国半导体器件标准化技术委员会(SAC/TC78)。
Q2:动态 Rds(on) 与静态 Rds(on) 有何区别?
A2:静态Rds(on)为器件稳定导通下的直流电阻,动态Rds(on)反映硬开关瞬态导通电阻瞬时抬升后的量值,更贴近实际应用工况。
Q3:48170指南是否适用于所有GaN器件?
A3:本指南面向用于功率转化的GaN HEMT,射频器件、激光器件等专用类型不在其典型适用范围内。
Q4:标准全文如何获取?A4:标准全文已通过全国标准信息公共服务平台第38号通知(2026-09-22)公开,可公开查询获取。

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