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01   HTRB

HTGB（High Temperature Gate Bias）是針對(duì)碳化硅MOSFET進(jìn)行的最重要的可靠性項(xiàng)目，主要用于驗(yàn)證柵極漏電流的穩(wěn)定性，考驗(yàn)對(duì)象是碳化硅MOSFET柵極氧化層。在高溫環(huán)境下對(duì)柵極長期施加電壓會(huì)促使柵極的性能加速老化，且碳化硅MOSFET的柵極長期承受正電壓，或者負(fù)電壓，其柵極閾值電壓V_GSth會(huì)發(fā)生漂移。

測試原理圖如下：

在測試中，需持續(xù)監(jiān)測碳化硅MOSFET柵極-漏極的漏電流，如果漏電流超過電源設(shè)定上限，則可以判定為失效。試驗(yàn)前后都要進(jìn)行電應(yīng)力測試，如器件靜態(tài)參數(shù)測試結(jié)果超出規(guī)定范圍，則判定為失效。

HV-H3TRB（High Voltage, High Humidity, High Temp. Reverse Bias）主要用于測試溫濕度對(duì)功率器件長期特性的影響。高濕環(huán)境是對(duì)分立器件的封裝樹脂材料及晶片表面鈍化層的極大考驗(yàn)，樹脂材料是擋不住水汽的，只能靠鈍化層，3種應(yīng)力的施加使早期的缺陷更容易暴露出來。

AEC-Q101中只有H3TRB這個(gè)類別，其缺點(diǎn)是反壓過低，只有100V?；景雽?dǎo)體將標(biāo)準(zhǔn)提高，把反偏電壓設(shè)置80%~100%的BV，稱為HVH3TRB。

以碳化硅MOSFET為例，測試原理圖如下：

在測試中，需持續(xù)監(jiān)測MOSFET源極-漏極的漏電流。試驗(yàn)前后都要電應(yīng)力測試，如器件靜態(tài)參數(shù)測試結(jié)果超出規(guī)定范圍，則判定為失效。

TC（Temperature Cycling）測試主要用于驗(yàn)證器件封裝結(jié)構(gòu)和材料的完整性。

綁定線、焊接材料及樹脂材料受到熱應(yīng)力均存在老化和失效的風(fēng)險(xiǎn)。溫度循環(huán)測試把被測對(duì)象放入溫箱中，溫度在-55℃到150℃之間循環(huán)（H等級(jí)），這個(gè)過程是對(duì)封裝材料施加熱應(yīng)力，評(píng)估器件內(nèi)部各種不同材質(zhì)在熱脹冷縮作用下的界面完整性；此項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)對(duì)碳化硅功率模塊而言很苛刻。

以碳化硅MOSFET為例，測試原理圖如下：

試驗(yàn)前后都要進(jìn)行電應(yīng)力測試，如器件靜態(tài)參數(shù)測試結(jié)果超出規(guī)定范圍，則判定為失效，并需檢查封裝外觀是否發(fā)生異常。

AC（Autoclave）測試主要用于驗(yàn)證器件封裝結(jié)構(gòu)密閉完整性。該測試是把被測對(duì)象放進(jìn)高溫高濕高氣壓的環(huán)境中，考驗(yàn)晶片鈍化層的優(yōu)良程度及樹脂材料的性能。被測對(duì)象處于凝露高濕氣氛中，且環(huán)境中氣壓較高，濕氣能進(jìn)入封裝內(nèi)部，可能出現(xiàn)分層、金屬化腐蝕等缺陷。

以碳化硅MOSFET為例，測試原理圖如下：   

試驗(yàn)前后都要進(jìn)行電應(yīng)力測試，如器件靜態(tài)參數(shù)測試結(jié)果超出規(guī)定范圍，則判定為失效，并需檢查封裝外觀是否發(fā)生異常。

IOL（Intermittent Operational Life）測試是一種功率循環(huán)測試，將被測對(duì)象置于常溫環(huán)境T_C=25℃，通入電流使其自身發(fā)熱結(jié)溫上升，且使?T_J≧100℃，等其自然冷卻至環(huán)境溫度，再通入電流使其結(jié)溫上升，不斷循環(huán)反復(fù)。此測試可使被測對(duì)象不同物質(zhì)結(jié)合面產(chǎn)生應(yīng)力，可發(fā)現(xiàn)綁定線與鋁層的焊接面斷裂、芯片表面與樹脂材料的界面分層、綁定線與樹脂材料的界面分層等缺陷。

以碳化硅MOSFET為例，測試原理圖如下：

試驗(yàn)前后同樣都要進(jìn)行電應(yīng)力測試，如器件靜態(tài)參數(shù)測試結(jié)果超出規(guī)定范圍，則判定為失效，并需檢查封裝外觀是否發(fā)生異常。

金凱博碳化硅SiC車規(guī)級(jí)動(dòng)態(tài)可靠性測試系統(tǒng)具有80個(gè)測試通道、每個(gè)通道獨(dú)立控制；實(shí)時(shí)保存測試結(jié)果，生成測試報(bào)告；具有防燙、過流、過壓保護(hù)；支持?jǐn)U展外接標(biāo)準(zhǔn)儀表等眾多優(yōu)勢(shì)性能。并具有高溫高壓高頻高精度脈沖源：dv/dt>50v/ns、頻率50KHz；高精度測試：電流分辨率10pA，電壓分辨率100nV；多參數(shù)測量：Vsd電壓、Vgsth電壓、Rds電阻、lgss漏電流、ldss漏電流、溫度，功能完備并有可擴(kuò)展性。

參數(shù)測試：

1、Vgsth測試條件： G，D和S之間加管子規(guī)定電流，測試G和S之間的電壓值；電壓值就是閥值電壓。

2、VSD測試條件： G和S之間加反向電壓,D和S之間加反向管子規(guī)定電流，測試D和S之間的電壓值；電壓值就是反向二極管導(dǎo)通電壓。

3、RDS測試條件： G和S之間加正向電壓,D和S之間加正向管子規(guī)定電流，測試D和S之前的電壓值；內(nèi)阻 Rds(mΩ)=Vds / Ids (DS之間電壓/DS流過的電流)。

4、Igss測試條件： G和S之間加管子規(guī)定電壓，D和S接0V，測試出流過G極的電流就是Igss漏電流；

5、Idss測試條件： D和S之間加管子規(guī)定電壓，G和S接0V，測試出流過D極的電流就是Idss漏電流；