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國產SiC碳化硅MOSFET功率器件可靠性及一致性如何確保?
發布時間:2024-02-19        瀏覽次數:30        返回列表
 國產SiC碳化硅MOSFET功率器件可靠性及一致性如何確保?
電力電子系統研發制造商一般需要碳化硅MOSFET功率器件供應商提供可靠性測試報告的原始數據和器件封裝的FT數據。
SiC碳化硅MOSFET可靠性報告原始數據主要來自以下可靠性測試環節的測試前后的數據對比,通過對齊可靠性報告原始數據測試前后漂移量的對比,從而反映器件的可靠性控制標準及真實的可靠性裕量。SiC碳化硅MOSFET可靠性報告原始數據主要包括以下數據:
SiC碳化硅MOSFET高溫反偏 High Temperature Reverse Bias HTRB Tj=175℃ VDS=100%BV
SiC碳化硅MOSFET高溫柵偏(正壓) High Temperature Gate Bias(+) HTGB(+) Tj=175℃ VGS=22V
SiC碳化硅MOSFET高溫柵偏(負壓) High Temperature Gate Bias(-) HTGB(-) Tj=175℃ VGS=-8V
SiC碳化硅MOSFET高壓高濕高溫反偏 High Voltage, High Humidity, High Temp. Reverse Bias HV-H3TRB Ta=85℃ RH=85% VDS=80%BV
SiC碳化硅MOSFET高壓蒸煮 Autoclave AC Ta=121℃ RH=100% 15psig
SiC碳化硅MOSFET溫度循環 Temperature Cycling TC -55℃ to 150℃
SiC碳化硅MOSFET間歇工作壽命 Intermittent Operational Life IOL △Tj≥100℃ Ton=2min Toff=2min
FT數據來自碳化硅MOSFET功率器件FT測試(Final Test,也稱為FT)是對已制造完成的碳化硅MOSFET功率器件進行結構及電氣功能確認,以保證碳化硅MOSFET功率器件符合系統的需求。
通過分析碳化硅MOSFET功率器件FT數據的關鍵數據(比如V(BR)DSS,VGS(th),RDS(on),
IDSS)的正態分布,可以定性碳化硅MOSFET功率器件材料及制程的穩定性,這些數據的定性對電力電子系統設計及大批量制造的穩定性也非常關鍵。
 
碳化硅(SiC)功率模塊在工業市場有許多應用。這些模塊通常用于提高電能轉換和控制系統的效率,同時在高溫和高頻率環境下表現良好。以下是碳化硅功率模塊在工業市場中的一些主要應用:
電機驅動和控制: 碳化硅功率模塊可用于工業電機驅動系統,提供高效率和高功率密度,降低能源損耗。
電源和逆變器: 在工業設備中,SiC功率模塊可用于設計高效率的電源和逆變器,適用于工業自動化、機床和其他高功率應用。
可再生能源系統: 碳化硅功率模塊在太陽能逆變器和風力發電系統中得到廣泛應用,提高了能源轉換效率。
焊接設備: 在工業焊接系統中,SiC功率模塊可以提供更高的功率密度、更高的頻率響應和更高的效率。
電力傳輸與分配: SiC功率模塊可用于電力輸配系統,提供高效的電力轉換和分配。
電氣化交通: 在高速列車和電動汽車中,碳化硅功率模塊可以提供更高的功率密度,減輕設備重量,提高系統效率。
工業加熱系統: 在高溫加熱系統中,SiC功率模塊可以提供更高的溫度穩定性和更高的效率。
這些應用表明碳化硅功率模塊在工業環境中能夠提供更高效、更可靠的解決方案,有助于提高系統性能并減少能源消耗。
 
BASiC基本™(BASiC Semiconductor)第二代SiC碳化硅MOSFET兩大主要特色:
 
1.出類拔萃的可靠性:相對競品較為充足的設計余量來確保大規模制造時的器件可靠性。
BASiC基本™(BASiC Semiconductor)第二代SiC碳化硅MOSFET 1200V系列擊穿電壓BV值實測在1700V左右,高于市面主流競品,擊穿電壓BV設計余量可以抵御碳化硅襯底外延材料及晶圓流片制程的擺動,能夠確保大批量制造時的器件可靠性,這是BASiC基本™(BASiC Semiconductor)第二代SiC碳化硅MOSFET最關鍵的品質. BASiC基本™(BASiC Semiconductor)第二代SiC碳化硅MOSFET雪崩耐量裕量相對較高,也增強了在電力電子系統應用中的可靠性。
 
2.可圈可點的器件性能:同規格較小的Crss帶來出色的開關性能。
BASiC基本™(BASiC Semiconductor)第二代SiC碳化硅MOSFET反向傳輸電容Crss 在市面主流競品中是比較小的,帶來關斷損耗Eoff也是市面主流產品中非常出色的,優于部分海外競品,特別適用于LLC應用,典型應用如充電樁電源模塊后級DC-DC應用。
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