英飛凌科技位于瓦爾施泰因的基地專注于功率半導體器件及模塊的開發與制造工作，這些產品具備多樣化的載流能力，范圍從幾安培到 3000 A 不等。該基地是公認的創新核心，更是框架式供電模塊（FPM）研發與制造領域的領軍典范。這些模塊廣泛應用于全球各類設備中，例如電動汽車變流器、工業驅動裝置、鐵路驅動系統、風力發電機以及太陽能電站。

功率循環測試是產品開發過程與生產階段質量保證的核心環節。“這也合理解釋了，在投資以及基礎設施需求方面，功率循環測試臺為何會成為我們設備中成本占比最高的部分。”瓦爾施泰因測試實驗室負責人 Martin Roeckerath 博士如此說道。鑒于此，必須盡可能以高效的方式運用這些測試臺架。在開展相關測試工作之前，需借助獨立的測試臺架對半導體開展溫度校準操作，也就是測定其 TC 特性曲線。“后續在性能測試臺上執行的所有測試都離不開這些溫度特性數據，這是因為它們能夠極為快速且精準地確定負載狀態下的結溫，而結溫是最重要的參數之一。”英飛凌瓦爾施泰因基地的測試工程師 Martin Seidelmann 強調道。因此，每個模塊都必須完成一次 TC 測量。

大約三年前，他們便著手謀劃對那個用于確定溫度特性的手動測試臺實施自動化升級改造。倍福基于 PC 的控制技術憑借其出色的靈活性與開放性，為 Martin Seidelmann 提供了極大的自由空間，使得這座測試臺架上能夠校準各種不同類型的模塊，且無需耗費漫長的設置時間。不僅所測量的電流數值存在差異，而且門電壓也各不相同。例如，部分配備二極管的模塊只能進行正向測量。

(從左至右)倍福10產品經理 Chistian Lindemann、半導體測試實驗室負責人 Martin Reckerath博士、測試臺架技術測試工程師 Martin Seidelmann (兩人均來自英飛凌)，以及倍福銷售工程師 AntoniaKuhn，在測試臺前

現在，基于 PC 控制的自動化 TC 測量工作臺已投入使用，能夠高精度、高可靠性地測定多達 32 個模塊的溫度特性。為此，工作人員需將模塊妥善放置于通過 TCP/IP 和 TwinCAT 控制的爐管之中，并完成相應的接線工作，隨后通入經過精確調節的電流。在長達數小時的測量過程中，爐管會按照預先設定的溫度曲線運行。當系統達到指定溫度（熱平衡狀態）時，模塊觸點上的電壓會被精確測量，然后通過 EtherCAT 測量端子模塊 ELM3102-0100 進行存儲。“所謂精確，是指具備 24 位的分辨率以及 0.01% 的精度。”倍福 I/O 產品經理 Christian Lindemann 說道。

英飛凌采用專為控制 LED 量身打造的 EtherCAT 端子模塊 EL2596，以精準生成 10 至 500 mA 范圍內的測量電流。“我們借助分流器和模擬量輸入端子模塊，以高達 0.1 mA 的精度對測量電流進行調節，并且我們所使用的都是標準組件。”Martin Seidelmann 強調道。即便是僅需 1 mA 電流控制的特殊模塊，標準組件中的 EtherCAT 端子模塊依然能夠適配。“為了實現所需的通道間電隔離，我們組合使用了 LED 控制端子模塊與 EL9560 電源端子模塊。”倍福銷售 Antonia Kuhn 補充道。

控制柜由倍福的系統應用部門設計和建造。“此次實施成果堪稱完美。”Martin Seidelmann 表示，“比如，控制柜順利獲得 CE 認證，畢竟，英飛凌作為汽車功率半導體供應商，對于 CE 認證有硬性要求。”

即便面對諸如將控制精度提升十倍這類特殊功能需求，也可以通過固件更新在標準產品中得以實現：“在英飛凌與倍福的通力合作下，我們很快達成共識，成功實現了控制精度的顯著提升。”Christian Lindemann 補充道。

相較于以往，英飛凌每次測試的設置時間可以節省約一小時，同時測量精度和可靠性也獲得了很大提升。如今，有了自動化技術助力，測試流程能夠在夜間進無人值守狀態下運行。“現在，我們一天可以開展兩輪測試。”Martin Roeckerath 博士說道。爐門的開啟通過 TwinCAT 及 TCP/IP 控制，從而顯著加快了爐管的冷卻速度。因此，操作人員能夠更早地著手籌備下一輪測試。

更高的吞吐量不僅直觀地反映在設備綜合效率（OEE）的大幅提升上；而且，對于承擔服務提供角色的測試實驗室來說，這一優勢使其能夠更加從容地滿足研發部門有時極為緊迫的交付期限。盡管目前已經取得了令人矚目的成績，但 Martin Seidelmann 和 Martin Roeckerath 博士并未有絲毫懈怠與滿足，他們已經在著手進一步提升生產效率：下一步，將不再采用從功率循環測試臺上手動獲取溫度特性曲線這種耗時費力的方式，而是通過模塊 ID 從中央數據庫中自動調取相關數據。“這將進一步提升設備綜合效率。”Martin Seidelmann 說道。得益于對基于 PC 的控制技術所積累的積極且良好的使用體驗，目前公司正在規劃另外兩套測試系統，每套系統都能夠同時測試 24 個模塊，值得一提的是，其中一套系統將安裝在位于匈牙利的生產基地。