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SiC功率元器件

SiC肖特基势垒二极管

所谓SiC-SBD-关于可靠性试验

进行半导体元器件的评估时,电气/机械方面的规格和性能当然是首先要考虑的,而可靠性也是非常重要的因素。尤其是功率元器件是以处理较大功率为前提的,更需要具备充分的可靠性。

SiC-SBD的可靠性

SiC作为半导体材料的历史不长,与Si功率元器件相比其实际使用业绩还远远无法超越,可能是其可靠性水平还未得到充分认识。一般人对于新事物、缺少实际业绩验证的产品都容易抱有偏见,希望下面给出的数据能够有助于解除疑虑。

在这里就SiC-SBD的可靠性试验进行说明。

这是ROHM的SiC-SBD可靠性试验数据。首先请看一下具体的项目和条件。

iC_2-6_rel

对于进行过半导体的可靠性探讨和实际评估的人来说,这些标准和条件应该都是司空见惯的。基本上是遵循EIAJ ED-4701的试验条件进行的试验。顺便说一下,这张表中写的是“EIAJ ED-4701”,EIAJ(日本电子机械工业协会)在2000年与JEIDA(日本电子工业振兴协会)合并成为JEITA(电子信息技术产业协会)。有的标准中尚残留有“EIAJ”的名称,现在“ED-4701”的正式名称是“JEITA ED-4701”。右侧是JEITA ED-4701/100A的封面,仅供参考。

下面言归正传。JEITA ED-4701是称为“半导体器件的环境和耐久性试验方法”的标准,是用来进行工业及消费电子的半导体评估的试验方法。在日本国内是通用的标准。也就是说,从上述可靠性数据可以看出,已实施了评估的ROHM的SiC-SBD,在与我们熟知的Si晶体管和IC可靠性试验相同的试验中,确保了充分的可靠性。

SIC_2-6_ED-4701_100A

另外,关于SiC-SBD,可能有人听说过有与dV/dt或dI/dt相关的破坏模式。关于dV/dt,这是当被施加较大的dV/dt时,SiC-SBD的外围结构被破坏的模式。不过ROHM的SiC-SBD,根据以往的调査,即使施加50kV/µs左右的dV/dt,也未发现该破坏模式。

关于dI/dt,在Si-FRD中存在当dI/dt较大时,恢复电流Irr变大,电流集中导致破坏的模式。可能有人担心同样的模式会不会在SiC-SBD中发生。在SiC-SBD中,恢复电流非常小,可以认为很难发生该模式。

本篇到此结束。关于SiC-MOSFET,将会借其他机会再提供数据。

(截至2016年10月)

关键要点:

・ROHM针对SiC-SBD的可靠性,面向标准的半导体元器件,根据标准进行试验与评估。