第三代半導(dǎo)體可靠性驗(yàn)證與評(píng)價(jià)可加急檢測(cè)服務(wù)背景
在第三代半導(dǎo)體的代表中，碳化硅（SiC）、氮化鎵（GaN）目前是技術(shù)較為成熟的材料，*的性能使其在新一代運(yùn)動(dòng)通信、新能源并網(wǎng)、智能電網(wǎng)、高速軌道交通、新能源汽車、消費(fèi)類電子等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。SiC、GaN器件憑借杰出的系統(tǒng)性能，給許多應(yīng)用帶來(lái)更高的效率和功率密度，以及更低的系統(tǒng)成本。然而，與所有的新技術(shù)一樣，SiC、GaN器件必須全面嚴(yán)格地遵循技術(shù)開(kāi)發(fā)和產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)程序。
第三代半導(dǎo)體可靠性驗(yàn)證與評(píng)價(jià)可加急檢測(cè)服務(wù)內(nèi)容
廣電計(jì)量圍繞JEDEC系列標(biāo)準(zhǔn)，從三方面進(jìn)行技術(shù)能力布局：
1、識(shí)別潛在的失效模式和失效機(jī)制，并根據(jù)目標(biāo)壽命設(shè)計(jì)確認(rèn)測(cè)試；
2、將樣品置于適當(dāng)?shù)目煽啃詰?yīng)力下，以加速激發(fā)潛在的失效機(jī)制；
3、完成加速應(yīng)力后，對(duì)樣品進(jìn)行測(cè)試，以確定其性能是否仍可接受。
針對(duì)SiC分立器件和模塊，廣電計(jì)量參照JEDEC、AECQ101及AQG324標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè)驗(yàn)證，能力不僅覆蓋用于驗(yàn)證傳統(tǒng)Si器件長(zhǎng)期穩(wěn)定性的所有方法，還開(kāi)發(fā)了針對(duì)SiC器件不同運(yùn)行模式的特定試驗(yàn)，見(jiàn)表1。
表1 SiC器件特定可靠性試驗(yàn)
試驗(yàn) | 試驗(yàn)條件 |
HV-H3TRB | VDS=0.8VDSmax，Ta=85°C, RH=85%，t≥1000h |
HTRB和負(fù)電壓 | VDS=VDSmax，Tvj=175°C，VG =-10 V，t≥1000h |
動(dòng)態(tài)H3TRB | VDS>0.5VDSmax，dVDS/dt(at DUT)>30V/ns, 15kHz≤f≤25 kHz,Ta=85°C, RH = 85%，t≥1000h |
動(dòng)態(tài)反向偏壓（DRB） | VDS≥0.8VDSmax，dVDS/dt (at DUT)=50V/ns，f ≥25 kHz，Ta= 25°C，t≥1000h |
動(dòng)態(tài)柵偏（DGS） | 次數(shù)≥1011，dVGS/dt =1 V/ns，f ≥50 kHz，VGSoff= VGSmin和VGSon= VGSmax，Ta=25°C |
HTFB | SiC體二極管雙極退化 |
CaN器件的質(zhì)量及可靠性驗(yàn)證以JEDEC和AECQ101為基準(zhǔn)進(jìn)行，見(jiàn)表2，并針對(duì)GaN器件和Si基器件之間的差異實(shí)施表3試驗(yàn)。
表2 通用可靠性試驗(yàn)
試驗(yàn) | 試驗(yàn)條件 |
HTRB | Tj=150°C， VDS=0.8 VDSmax，t≥1000h |
HTGB | Tj=150°C，VGS=±100%，t≥1000h |
H3TRB | Tj=85°C，RH=85%，VDS=0.8 VDSmax，t≥1000h |
TC | -40°C to +125°C，≥1000cycles |
HTS | Ta=150°C，t≥1000h |
IOL | DTj=100°C，2min on，2min off，≥5k cycles |
ESD | HBM+CDM |
MSL3 | Ta=60°C，RH=60%，t=40h，3x reflow cycles |
表3 CaN器件特定試驗(yàn)
試驗(yàn) | 試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn) |
開(kāi)關(guān)加速耐久試驗(yàn) | JEP122,JEP180 |
動(dòng)態(tài)高溫工作壽命 | |
動(dòng)態(tài)Rdon測(cè)試 | JEP173 |
持續(xù)開(kāi)關(guān)測(cè)試 | JEP182 |
