日前，在第十屆國際第三代半導體論壇（IFWS）上，第三代半導體產業(yè)技術創(chuàng)新戰(zhàn)略聯盟（CASA）發(fā)布了9項碳化硅 (SiC) MOSFET測試與可靠性標準，旨在為SiC MOSFET功率器件提供一套科學、合理的測試與評估方法，支撐產品性能提升，推動產業(yè)高質量發(fā)展。

碳化硅 (SiC) MOSFET因其高耐壓、高頻開關、耐高溫、低通態(tài)電阻和開關損耗等特點，廣泛應用于高頻、高壓功率系統(tǒng)，如新能源汽車與充電樁、光伏與儲能、航天、航空、石油勘探、核能、通信等領域，因此在髙溫、高濕等極端環(huán)境下測試驗證SiC MOSFET的可靠性顯得至關重要。瞻芯電子長期致力于提供高品質的碳化硅(SiC)功率器件產品，尤其重視對SiC器件可靠性的測試和研究，參與編制了其中3項可靠性測試標準：《SiC MOSFETs高溫柵偏試驗方法》(HTGB)、《SiC MOSFETs高溫反偏試驗方法》(HTRB)和《SiC MOSFETs高壓高溫高濕反偏試驗方法》(HV-H3TRB)。

除了可靠性之外，功率器件開關動態(tài)測試是測評SiC MOSFETs產品損耗的重要方法。為了讓測試足夠精準和穩(wěn)定，需要定量的技術規(guī)范和測試方法。瞻芯電子結合長期的測試開發(fā)經驗，參與編制了《SiC MOSFETs動態(tài)開關損耗測試方法》標準，以助推行業(yè)形成廣泛的技術共識，實現有效的溯源和評比。

瞻芯電子是中國第一家自主開發(fā)并掌握6英寸碳化硅(SiC)MOSFET產品以及工藝平臺的公司，自2020年發(fā)布第一代SiC MOSFET產品以來，持續(xù)迭代升級到第三代SiC MOSFET工藝平臺，其產品憑借優(yōu)秀的性能，廣泛應用于新能源汽車、光伏儲能、充電樁和工業(yè)電源等領域，累計交付近1400萬顆SiC MOSFET產品，其中逾400萬顆“上車”應用，產品的長期可靠性得到市場的有效驗證。瞻芯電子將持續(xù)致力于對SiCMOSFET失效機理、早期失效篩選、長期可靠性的深入研究，繼續(xù)完善多維度工況下的產品壽命預測模型，保障客戶應用系統(tǒng)的長期安全和穩(wěn)定。

4項測試方法簡介

《SiC MOSFETs器件開關動態(tài)測試方法》

測試系統(tǒng)應由電壓探頭、電流探頭、示波器和上位機構成，如圖1所示。電壓探頭用于檢測被測器件的漏–源電壓、柵–源電壓，電流探頭用于檢測被測器件的漏極電流。示波器用于采集電壓和電流探頭獲取的測試數據，上位機用于系統(tǒng)的運行控制和數據處理。

圖1 測試系統(tǒng)構成

《SiC MOSFETs高溫柵偏試驗方法》(HTGB)

長時間的電氣應力（器件偏置電壓）和熱應力（高溫環(huán)境）會對SiC MOSFET產生綜合影響。通過提高偏置電壓、環(huán)境溫度的應力條件，以模擬加速工作狀態(tài)，從而在較短的時間內評估器件在正常使用條件下的可靠性和壽命，用于器件的質量驗證和柵極電介質的可靠性監(jiān)控（老化篩選）。

《SiC MOSFETs高溫反偏試驗方法》(HTRB)

該測試驗證SiC MOSFET芯片鈍化層結構或鈍化拓撲中的薄弱點，以及芯片邊緣密封隨時間的變化。測試的重點是與生產有關的離子污染物，這些污染物會在溫度和電場的影響下遷移，從而增加表面電荷，這可能會導致漏電流增加。同時SiC MOSFET器件封裝過程和材料的熱膨脹系數也會對鈍化層完整性產生重大影響，從而降低對外部污染物的防護能力。

《SiC MOSFETs高壓高溫高濕反偏試驗方法》(HV-H3TRB)

該測試用于SiC MOSFET分立器件或功率模塊，重點針對結構中的薄弱點。非氣密封裝的功率器件隨著時間的推移，濕氣會進入鈍化層。在濕度的影響下，芯片鈍化層結構或鈍化拓撲結構以及芯片邊緣密封的薄弱點會受到不同程度的影響。

污染物也可以通過濕度傳輸到關鍵區(qū)域，重點是與生產有關的離子污染物，它們會在溫度和電場的影響下遷移，從而增加表面電荷，并伴隨封裝熱機械應力的作用，可能會導致器件漏電流增大。封裝工藝和材料的熱膨脹系數（CTE）也會對鈍化完整性產生重大影響，從而降低對外部污染物的防護能力。

關于瞻芯電子

上海瞻芯電子科技股份有限公司（簡稱“瞻芯電子”）是一家聚焦于碳化硅(SiC)半導體領域的高科技芯片公司，2017年成立于上海臨港。公司致力于開發(fā)碳化硅功率半導體和芯片產品，并圍繞碳化硅(SiC)應用，為客戶提供一站式解決方案。

瞻芯電子是中國第一家自主開發(fā)并掌握6英寸碳化硅(SiC)MOSFET產品以及工藝平臺的公司，擁有一座車規(guī)級碳化硅(SiC)晶圓廠，標志著瞻芯電子進入中國領先的碳化硅(SiC)功率半導體IDM公司行列。 瞻芯電子將持續(xù)創(chuàng)新，放眼世界，致力于打造中國領先、國際一流的碳化硅(SiC)功率半導體和芯片解決方案提供商。