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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(fā)布時間:2024-02-19        瀏覽次數:20        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(tǒng)研發(fā)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(huán)節(jié)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(huán) 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(tǒng)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(tài)分布,可以定性碳化硅MOSFET功率器件材料及制程的穩(wěn)定性,這些數據的定性對電力電子系統(tǒng)設計及大批量制造的穩(wěn)定性也非常關鍵。
 
碳化硅(SiC)功率模塊在工業(yè)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(tǒng)的效率,同時在高溫和高頻率環(huán)境下表現良好。以下是碳化硅功率模塊在工業(yè)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(yè)電機驅動系統(tǒng),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(yè)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(yè)自動化、機床和其他高功率應用。
可再生能源系統(tǒng): 碳化硅功率模塊在太陽能逆變器和風力發(fā)電系統(tǒng)中得到廣泛應用,提高了能源轉換效率。
焊接設備: 在工業(yè)焊接系統(tǒng)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(tǒng),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(tǒng)效率。
工業(yè)加熱系統(tǒng): 在高溫加熱系統(tǒng)中,SiC功率模塊可以提供更高的溫度穩(wěn)定性和更高的效率。
這些應用表明碳化硅功率模塊在工業(yè)環(huán)境中能夠提供更高效、更可靠的解決方案,有助于提高系統(tǒng)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(guī)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(tǒng)應用中的可靠性。
 
2.可圈可點的器件性能:同規(guī)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(yōu)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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