제품 개요 및 2025년 시장 관련성

실리콘 카바이드(SiC) 디바이스 번인 및 자동 테스트 장비(ATE)는 가혹한 조건에서 초기 고장을 선별하고 수명을 검증하는 데 필요한 고온, 고전압 스트레스 환경을 제공합니다. 기존 실리콘에 비해 SiC의 높은 전기장 강도와 높은 접합 온도는 특수 오븐, 전력 스트레스 설비, 파라메트릭 측정 장치 및 안전 규정을 준수하는 자동화를 필요로 합니다. 시카브테크의 번인/ATE 플랫폼은 파키스탄의 섬유, 시멘트 산업에서 실제 스트레스를 시뮬레이션하여 175~200°C에서 SiC MOSFET, 쇼트키 다이오드, 전력 모듈 및 통합 전력 스테이지를 검증합니다, 강철및 데이터 크리티컬 부문.

2025년 파키스탄에 중요한 이유

• 시설은 최대 45°C의 주변 온도와 잦은 전압 저하/상승이 발생하므로 배포 전에 디바이스의 견고성을 검사해야 합니다.
• UPS, VFD, PV 인버터, BESS는 운영 비용을 낮추고 예기치 않은 정전을 방지하기 위해 예측 가능한 안정성이 필요합니다.
• 현지화된 인증 능력은 리드 타임과 수입 의존도를 줄여 산업 현대화 및 디지털 경제를 위한 신속한 출시를 지원합니다.
• ESG 및 에너지 효율성 목표는 엄격한 번인 및 자동화된 신뢰성 테스트를 통해 입증된 수명이 긴 고효율 SiC 플랫폼에 대한 필요성을 증폭시킵니다.

시카브 테크는 턴키 번인 시스템(TRB, HTGB, 파워 사이클링, 동적 스위칭 스트레스)과 데이터 로깅 및 분석 기능을 갖춘 자동 파라메트릭 ATE를 제공합니다. 시스템은 RBSiC/SSiC 기반 패키징에 적용할 수 있어 스트레스를 받는 동안 사실적인 열 경로를 보장합니다.

기술 사양 및 고급 기능

대표 기능(디바이스 클래스 및 처리량에 따라 구성 가능):

• 고온 번인(HTRB/HTGB)
• 온도 범위: 25-200°C(챔버 구역 내 ±1°C 균일성)
• HTRB: 최대 1.7kV의 드레인 바이어스, nA까지 누설 모니터링, 구성 가능한 스트레스 지속 시간(8~168시간)
• HTGB: 전류 규정 준수 시 게이트 바이어스 ±30V, 게이트 누설 추세
• 슬롯별 자동 종료 기능을 갖춘 실시간 델타 누수 및 장애 기준
• 전력 사이클링 및 동적 스트레스
• ΔTj 제어: 사이클당 40~100K, 최대 10^6 사이클, 프로그래밍 가능한 체류 시간
• 전류 펄스 최대 600A/모듈 위치, VDS 최대 1.2-1.7kV
• 스위칭 스트레스: 10-100kHz, 구성 가능한 dv/dt; SOA 보호 프로파일
• 파라메트릭 ATE
• SMU 기반 특성화: 여러 온도에서 RDS(on), Vth, 바디 다이오드 VF/Qrr, 누설 대 온도
• 최대 3kV/600A(펄스)의 커브 트레이서, 정밀도를 위한 켈빈 고정 장치
• 모듈 수준 테스트: 부분 방전(PD), 절연(hipot 3~6kVrms), 동적 저항 및 열 임피던스(Zth)
• 패키징 호환성
• 개별 TO-247/TO-263, 하프 브리지 모듈, 풀 브리지 모듈 및 맞춤형 지능형 전원 블록용 픽스처
• 생산 열 경로를 복제하는 RBSiC/SSiC 히트 스프레더 고정 장치
• 데이터, 안전 및 자동화
• 추적성: 디바이스별 바코드/RFID, 시계열이 있는 슬롯별 데이터 레이크
• 분석: 와이블/아레니우스 모델, 초기 장애율(ELFR) 및 드리프트 분석 대시보드
• 안전: 이중 인터록, HV 방전, 전자 정지, 아크 감지, 절연 인클로저(IEC 61010)
• 통합: MES/ERP 커넥터(OPC UA/REST), 테스트 레시피 버전 제어, 감사 추적

규정 준수 목표: IEC 60749(반도체 장치 신뢰성 테스트), JEDEC JESD22 시리즈(예: A104 전력 사이클링, A108 HTOL), IEC 60068 환경 테스트 및 PEC 관행에 따른 플랜트 안전.

산업 신뢰성 및 운영 비용을 위한 번인/ATE 혜택

파키스탄의 덥고 먼지가 많으며 전력망 변동이 심한 환경에 대한 현장 신뢰성 보장	SiC 중심 번인 및 ATE(시카브 테크)	일반 반도체 테스트 설정
온도 기능 및 균일성	175-200°C, ±1°C 영역 제어	≤150°C; 더 넓은 가변성
고전압 바이어스 및 누출 감지	최대 1.7-3kV, nA 감도	낮은 전압, 제한된 정밀도
전력 순환의 현실감	열 경로 복제본 사용 시 최대 100K의 ΔTj	기본 사이클링, 열 복제 불량
데이터 분석 및 추적성	전체 디바이스 계보 및 웨이불 모델링	제한된 로그, 수동 보고서
안전 및 처리량	산업용 인터록; 멀티 랙 자동화	실험실 규모, 낮은 처리량

주요 장점 및 입증된 이점

• 초기 장애 검사: HTRB/HTGB 및 HTOL 프로토콜은 배송 전에 영아 사망률을 파악하여 현장 RMA와 다운타임을 줄입니다.
• 데이터를 통한 수명 가속화: 45°C의 주변 온도와 먼지가 많은 조건에서 정확한 수명 예측을 위한 전원 사이클링 및 전환 스트레스 맵 미션 프로파일을 제공합니다.
• 시장 출시 기간 단축: 자동화된 레시피와 픽스처로 엔지니어링 주기를 단축하고, 현지 테스트를 통해 파키스탄 프로젝트의 인증 리드 타임을 단축합니다.
• 생산 등급 안전: HV 인터록과 아크 감지 기능은 작업자의 안전과 감사에 대비한 프로세스를 보장합니다.
• 실행 가능한 분석: 파라메트릭 드리프트, 누출 추세 및 Z차 변경은 포장, 조립 또는 공급업체 로트에서 수정 조치를 트리거합니다.

전문가 인용문:
"고온 작동 수명과 전력 사이클링은 열 경로가 최종 사용 조건을 현실적으로 반영하는 경우 와이드밴드갭 디바이스의 현장 성능을 예측하는 가장 신뢰할 수 있는 지표로 남아 있습니다." - IEEE 전력 전자 매거진, SiC 디바이스의 신뢰성 및 검증, 2024년

실제 응용 분야 및 측정 가능한 성공 사례

• 라호르 데이터 센터 UPS 프로그램:
• 출시 전에 SiC 인버터 모듈에 대해 200°C HTOL 및 전력 사이클링을 구현했습니다.
• 결과: ELFR 60% 감소, UPS 룸 효율 97.3%, 게이트 누설 증가 추세를 통해 번인에서 두 건의 잠재적 현장 장애가 확인되었습니다.
• 파이살라바드 섬유 VFD 라인:
• RBSiC 픽스처를 사용한 맞춤형 ΔTj=70K 사이클링, 직기 드라이브의 대표적 40kHz 스위칭 스트레스.
• 결과: 현장에서의 열 트립 18% 감소, 서비스 간격 25% 연장; 더 엄격한 RDS(on) 배분 후 스크린으로 인해 토크 안정성 향상.
• 시멘트 공장 보조 드라이브, 펀자브주:
• 장거리 케이블 설치를 위한 1.3kV의 HTRB 및 부분 방전 차단.
• 영향: EMI 경보 감소, 변압기 발열 사고 감소, 미션 프로파일 모델에서 모듈 수명 예측 +22~28% 증가.

이미지 프롬프트: 자세한 기술 설명] 세 패널 인포그래픽: 1) 실시간 누설 그래프가 있는 HTRB/HTGB 오븐, 2) 균일한 ΔTj를 보여주는 IR 서모그래피가 있는 전력 순환 냉각판, 3) 웨이불 플롯, ELFR 및 Z 번째 곡선이 있는 ATE 콘솔 대시보드, 바이어스 수준, 온도 설정값 및 안전 인터록에 대한 주석, 사실적인 4K 사진.

선택 및 유지 관리 고려 사항

• 테스트 프로파일 설계
• 장치 등급(650/1200/1700V)에 맞게 HTRB/HTGB 전압을 조정하고 마진을 추가하고 신뢰성 목표에 따라 지속 시간(24~168시간)을 선택합니다.
• 전력 사이클링: 미션 프로파일별 ΔTj 및 사이클 횟수(VFD 대 UPS 대 PV/BESS)를 선택하고, 프로덕션 하드웨어와 열 경로 동등성을 검증합니다.
• 고정 장치 및 열적 사실성
• 열 확산을 맞추기 위해 RBSiC/SSiC 지원 픽스처를 사용하고, IR 및 내장 센서로 보정합니다.
• 현장 어셈블리와 일관된 TIM 두께와 압력을 유지합니다.
• 파라메트릭 가드밴드
• RDS(on) 드리프트, V 시프트, 누출 증가, PD 시작에 대한 허용 기준을 설정하고 재테스트-온-실패 규칙을 구현합니다.
• 안전 및 보정
• SMU, HV 공급 장치, 온도 센서에 대한 연간 캘리브레이션, 인터록 및 방전 회로에 대한 주간 기능 점검.
• IEC 61010 및 현지 규정에 따른 ESD 및 HV PPE 교육.
• 데이터 거버넌스
• 로트 및 웨이퍼 ID에 연결하고, 레시피 및 펌웨어에 대한 변경 제어를 구현하여 원시 추적 및 파생된 KPI를 저장합니다.

산업 성공 요인 및 고객 사용후기

• 성공 요인:
• 설계, 패키징 및 신뢰성 엔지니어링 간의 초기 협업을 통해 스트레스 레시피 정의
• 최종 사용 인클로저(공기 흐름, 먼지 필터, 양압)와의 열적 상관관계
• 분석에서 공급업체 및 조립 프로세스에 이르는 지속적인 개선 루프
• 계절별 주변 환경 효과(여름철 최대 더위)를 검증하기 위한 로컬 파일럿 라인
• 추천사(카라치 철강 서비스 센터 유지보수 책임자):
• "번인은 시운전 전에 한계 부품을 식별했습니다. 이제 드라이브는 일관된 열 거동을 보이고 보호 트립 횟수가 줄어듭니다."

미래 혁신 및 시장 동향

• 2025-2027년 전망:
• AI를 이용한 누출 이상 탐지 및 동적 저항으로 장애 전조 징후 포착
• 실제와 같은 MV 드라이브 스트레스를 구현하는 양면 냉각 모듈 고정 장치
• 결정 성장에서 현장 성능 분석에 이르는 200mm SiC 웨이퍼 추적성
• 대형 공장 및 플랜트의 장거리 케이블 애플리케이션을 위한 자동화된 부분 방전 매핑

업계 관점:
"SiC 채택을 확대하려면 가속화된 테스트와 현장 분석 사이의 고리를 끊어야 합니다. 데이터가 새로운 신뢰성 통화입니다." - IEA 기술 전망 2024, 전력 전자 장

일반적인 질문 및 전문가 답변

• 산업 배포 시 번인은 얼마나 오래 지속되어야 하나요?
• 일반적인 기간은 프로덕션의 경우 24~96시간, 중요 인프라의 경우 168시간이며, ELFR 목표와 미션 프로필에 따라 맞춤화됩니다.
• 고온 테스트는 양호한 부품을 손상시킬 위험이 있나요?
• 테스트는 허용 기준과 소프트 램핑을 통해 건강한 디바이스는 보호하고 취약한 디바이스는 노출시키는 제어된 마진으로 SOA 내에서 이루어집니다.
• 디스크리트뿐만 아니라 완전히 조립된 전원 모듈을 테스트할 수 있나요?
• 예. 실제와 같은 냉각을 통해 모듈 수준의 HTOL, 절연/하이팟, PD 테스트, Z차 측정 및 동적 스위칭 스트레스를 지원합니다.
• 결과는 QA/MES와 어떻게 통합되나요?
• OPC UA/REST API를 통해. 각 장치의 계보, 파라미터, 합격/불합격 로그는 감사 및 추적을 위해 MES로 푸시됩니다.
• 파키스탄 공장은 현지 인증을 통해 어떤 ROI를 기대할 수 있을까요?
• 현장 장애 감소, 현장 방문 횟수 감소, 빠른 시운전, 에너지 성능 안정성 향상을 통해 일반적으로 12~24개월 내에 ROI를 달성할 수 있습니다.

이 솔루션

시카브테크의 SiC 번인 및 자동화된 테스트 플랫폼은 파키스탄의 덥고 먼지가 많으며 전력망 변동이 심한 환경에서 디바이스를 온도와 전압에 맞게 검증합니다. 사실적인 열 설비, 엄격한 안전 및 분석 기능이 풍부한 ATE를 결합하여 VFD, UPS, PV 및 BESS의 조기 고장을 줄이고 수명을 연장하며 효율성을 안정화하여 OPEX를 낮추고 가용성을 높입니다.

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• 중국 과학 아카데미의 지원을 받는 10년 이상의 SiC 제조 전문 지식
• 복잡한 패키지를 위한 전용 번인 픽스처와 R-SiC, SSiC, RBSiC, SiSiC에 걸친 맞춤형 개발 지원
• 파키스탄의 자격 인증 역량을 현지화하기 위한 기술이전 및 공장 설립 서비스
• 자재 가공부터 규정 준수 문서가 포함된 테스트 및 인증 제품까지 턴키 제공
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문서 메타데이터

• 최종 업데이트: 2025-09-11
• 다음 예정된 검토: 2025-12-15
• 저자: 저자: 시카브 테크 신뢰성 엔지니어링 팀
• Contact: [email protected] | +86 133 6536 0038
• 표준 중심: JEDEC JESD22(A104, A108), IEC 60749, IEC 60068, IEC 61010; PEC 사례 및 NTDC 그리드 코드 품질 기준과 일치함