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廣電計量檢測股份有限公司企業(yè)會員第1年
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所在區(qū)域:廣東 廣州市
經(jīng)營范圍:集便器、側(cè)窗系統(tǒng)、安規(guī)測試、物質(zhì)檢測、電磁兼容、咨詢輔導(dǎo)、衛(wèi)生檢測、壽命研究、失效分析、環(huán)境試驗、仿真分析、安全工器具、門系統(tǒng)檢測、座椅系統(tǒng)檢測、揮發(fā)性有機(jī)物、防火阻燃檢測、電磁干擾分析、環(huán)保性能檢測、材料性能檢測、電磁防護(hù)設(shè)計
企業(yè)信息認(rèn)證
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當(dāng)前，SiC全球產(chǎn)業(yè)布局上，形成美、歐、日三強(qiáng)態(tài)勢，但與第一代、第二代半導(dǎo)體材料相比，全球第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)均還在發(fā)展初期，國內(nèi)與主流SiC產(chǎn)業(yè)差距不大，為國產(chǎn)三代半產(chǎn)業(yè)提供了彎道超車、打入半導(dǎo)體元器件高端產(chǎn)業(yè)鏈的機(jī)會。目前，SiC產(chǎn)業(yè)普遍遇到的問題是良率低、成本高的瓶頸，而對于國產(chǎn)器件，一致性和可靠性也是其市場應(yīng)用的攔路虎，要獲取市場信任與認(rèn)可，可靠性驗證是必經(jīng)之路。驗證SiC功率器件高溫與高壓下的模擬壽命，可采用高溫反偏（HTRB）作為基礎(chǔ)的驗證試驗。
1、高溫反偏試驗的作用
高溫反偏試驗是模擬器件在靜態(tài)或穩(wěn)態(tài)工作模式下，以最高反偏電壓或指定反偏電壓進(jìn)行工作，以研究偏置條件和溫度隨時間對器件的壽命模擬。甚至一些廠商還會將其作為一篩或二篩的核心試驗。
2、高溫反偏的試驗條件
分立器件的高溫反偏主要采用的試驗標(biāo)準(zhǔn)有MIL-STD-750 方法1038、JESD22-A108、GJB 128A-1997 方法1038、AEC-Q101表2 B1項等。各類標(biāo)準(zhǔn)從試驗溫度、反偏電壓電參數(shù)測試均做出了明確的定義，而試驗方法、原理均差別不大，其中，以車規(guī)的要求最為嚴(yán)苛，在模擬最高結(jié)溫工作狀態(tài)下，100%的反偏電壓下運行1000h。
對于SiC功率器件而言，其最大額定結(jié)溫普遍在175℃以上，而反偏電壓已超過650V，更高的溫度、更強(qiáng)的電場加速鈍化層中可移動離子或雜質(zhì)的擴(kuò)散遷移，從而提前發(fā)現(xiàn)器件異常，較大程度地驗證器件的可靠性。
美軍標(biāo)和車規(guī)標(biāo)準(zhǔn)高溫反偏試驗條件的對比
標(biāo)準(zhǔn) | 試驗溫度 | 試驗電壓 | 試驗時長 |
MIL-STD-750-1 M1038 | 150℃ | 80%×BV | 160小時 以上 |
AEC-Q101 | Tjmax （175℃） | 100%×BV | 1000小時 以上 |
3、SiC功率器件高溫反偏試驗的過程監(jiān)控
Si基的二極管高溫漏電流一般在1~100μA，而SiC二極管高溫反偏試驗過程漏電流通常比較小，為0.1~10μA級別。如果器件存在缺陷，漏電還會隨著時間的推移而逐漸上升。這需要有實時的、較高精度的漏電監(jiān)控系統(tǒng)，提供整個試驗周期漏電流的監(jiān)控數(shù)據(jù)以觀察器件的試驗狀態(tài)。
4、如何通過高溫反偏試驗？
高溫反偏試驗主要考察器件的材料、結(jié)構(gòu)、封裝可靠性，可反映出器件邊緣終端、鈍化層、鍵合（interconnect）等結(jié)構(gòu)的弱點或退化效應(yīng)。因此，功率器件是否能通過高溫反偏試驗，應(yīng)從產(chǎn)品設(shè)計階段考慮風(fēng)險，綜合考量電場、高溫對材料、結(jié)構(gòu)、鈍化層的老化影響。以實際應(yīng)用環(huán)境因素要求一體化管控材料選型、結(jié)構(gòu)搭建設(shè)計，提升良品率。
