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国产SiC碳化硅MOSFET功率器件可靠性及一致性如何确保?
发布时间:2024-02-19        浏览次数:4        返回列表
 国产SiC碳化硅MOSFET功率器件可靠性及一致性如何确保?
电力电子系统研发制造商一般需要碳化硅MOSFET功率器件供应商提供可靠性测试报告的原始数据和器件封装的FT数据。
SiC碳化硅MOSFET可靠性报告原始数据主要来自以下可靠性测试环节的测试前后的数据对比,通过对齐可靠性报告原始数据测试前后漂移量的对比,从而反映器件的可靠性控制标准及真实的可靠性裕量。SiC碳化硅MOSFET可靠性报告原始数据主要包括以下数据:
SiC碳化硅MOSFET高温反偏 High Temperature Reverse Bias HTRB Tj=175℃ VDS=100%BV
SiC碳化硅MOSFET高温栅偏(正压) High Temperature Gate Bias(+) HTGB(+) Tj=175℃ VGS=22V
SiC碳化硅MOSFET高温栅偏(负压) High Temperature Gate Bias(-) HTGB(-) Tj=175℃ VGS=-8V
SiC碳化硅MOSFET高压高湿高温反偏 High Voltage, High Humidity, High Temp. Reverse Bias HV-H3TRB Ta=85℃ RH=85% VDS=80%BV
SiC碳化硅MOSFET高压蒸煮 Autoclave AC Ta=121℃ RH=100% 15psig
SiC碳化硅MOSFET温度循环 Temperature Cycling TC -55℃ to 150℃
SiC碳化硅MOSFET间歇工作寿命 Intermittent Operational Life IOL △Tj≥100℃ Ton=2min Toff=2min
FT数据来自碳化硅MOSFET功率器件FT测试(Final Test,也称为FT)是对已制造完成的碳化硅MOSFET功率器件进行结构及电气功能确认,以保证碳化硅MOSFET功率器件符合系统的需求。
通过分析碳化硅MOSFET功率器件FT数据的关键数据(比如V(BR)DSS,VGS(th),RDS(on),
IDSS)的正态分布,可以定性碳化硅MOSFET功率器件材料及制程的稳定性,这些数据的定性对电力电子系统设计及大批量制造的稳定性也非常关键。
 
碳化硅(SiC)功率模块在工业市场有许多应用。这些模块通常用于提高电能转换和控制系统的效率,同时在高温和高频率环境下表现良好。以下是碳化硅功率模块在工业市场中的一些主要应用:
电机驱动和控制: 碳化硅功率模块可用于工业电机驱动系统,提供高效率和高功率密度,降低能源损耗。
电源和逆变器: 在工业设备中,SiC功率模块可用于设计高效率的电源和逆变器,适用于工业自动化、机床和其他高功率应用。
可再生能源系统: 碳化硅功率模块在太阳能逆变器和风力发电系统中得到广泛应用,提高了能源转换效率。
焊接设备: 在工业焊接系统中,SiC功率模块可以提供更高的功率密度、更高的频率响应和更高的效率。
电力传输与分配: SiC功率模块可用于电力输配系统,提供高效的电力转换和分配。
电气化交通: 在高速列车和电动汽车中,碳化硅功率模块可以提供更高的功率密度,减轻设备重量,提高系统效率。
工业加热系统: 在高温加热系统中,SiC功率模块可以提供更高的温度稳定性和更高的效率。
这些应用表明碳化硅功率模块在工业环境中能够提供更高效、更可靠的解决方案,有助于提高系统性能并减少能源消耗。
 
BASiC基本™(BASiC Semiconductor)第二代SiC碳化硅MOSFET两大主要特色:
 
1.出类拔萃的可靠性:相对竞品较为充足的设计余量来确保大规模制造时的器件可靠性。
BASiC基本™(BASiC Semiconductor)第二代SiC碳化硅MOSFET 1200V系列击穿电压BV值实测在1700V左右,高于市面主流竞品,击穿电压BV设计余量可以抵御碳化硅衬底外延材料及晶圆流片制程的摆动,能够确保大批量制造时的器件可靠性,这是BASiC基本™(BASiC Semiconductor)第二代SiC碳化硅MOSFET最关键的品质. BASiC基本™(BASiC Semiconductor)第二代SiC碳化硅MOSFET雪崩耐量裕量相对较高,也增强了在电力电子系统应用中的可靠性。
 
2.可圈可点的器件性能:同规格较小的Crss带来出色的开关性能。
BASiC基本™(BASiC Semiconductor)第二代SiC碳化硅MOSFET反向传输电容Crss 在市面主流竞品中是比较小的,带来关断损耗Eoff也是市面主流产品中非常出色的,优于部分海外竞品,特别适用于LLC应用,典型应用如充电桩电源模块后级DC-DC应用。