沟槽型碳化硅功率器件的可靠性问题,特别是氧化层脆弱性,是车规认证的核心门槛。车规认证主要依据AEC-Q101等标准,对器件的长期可靠性、高温稳定性及抗短路能力提出严格要求。英飞凌等厂商虽声称通过多项测试,但实际车厂验证流程更为严格,政策监管直接决定了沟槽型SiC MOSFET能否进入量产。

沟槽型SiC MOSFET的可靠性挑战

碳化硅MOSFET从平面结构向沟槽结构演进是行业趋势,但沟槽型设计会使氧化层变得脆弱,影响器件长期可靠性。英飞凌(IFX)和罗姆(Rohm)是主要采用沟槽型产品的厂商,而克里(Cree)、意法半导体(STM)和安森美(ON)则以平面型为主。英飞凌声称其结构与其他厂商不同,并进行了多项可靠性测试,但在碳化硅领域属后来者,实际表现仍需参考车厂的验证流程。

车规认证的政策门槛

车规认证核心门槛包括AEC-Q101等标准,重点关注器件的高温栅偏压、高温反偏、温度循环等可靠性测试。这些测试旨在模拟汽车极端工况,验证器件在高温、高湿、高电压下的长期稳定性。沟槽型SiC MOSFET因氧化层脆弱,在高温栅偏压测试中更容易出现阈值电压漂移或栅极漏电流增大等问题,因此通过车规认证的难度更高。

常见问题

英飞凌的沟槽型SiC MOSFET是否已通过车规认证?

英飞凌声称其产品通过了多项可靠性测试,但车规认证需由车厂或第三方机构依据AEC-Q101等标准进行完整验证。实际量产准入还需结合车厂自身的验证流程,目前沟槽型产品在车规领域的应用仍在推进中。

沟槽型与平面型SiC MOSFET在可靠性上哪个更优?

沟槽型设计能降低导通电阻,但氧化层更脆弱,可靠性风险更高。平面型结构成熟,可靠性风险较低。两者各有优劣,具体选择需根据应用场景和车厂验证结果决定。

国内厂商在沟槽型SiC MOSFET车规认证方面进展如何?

国内厂商目前主要聚焦IGBT领域,碳化硅MOS管制造工艺难度较高,大部分只能生产二极管。沟槽型SiC MOSFET的车规认证对工艺要求更高,国内厂商在这一领域尚处于追赶阶段。

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