T∕CASAS 015-2025 碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管（SiC MOSFET）功率循环试验方法

Powercyclingtestmethodforsiliconcarbidemsemiconductorfield-effect-transiI 2 3 3 4 4 4 4 4 4 5 5 5 5 7前言第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定本文件代替T/CASAS015—2022《碳化硅金属氧化物半导体场效应——修订了对“4原理”的描述，内容更加严谨，文字更加简洁明了。明确了“尽可能保证同——阈值电压测试方法参考“JEP183”修订为参考“T/CASAS021”。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。院第八0八研究所、南方电网科学研究院有限责任公司、西安交通大学、深圳平湖实验室、东莞南方半导体科技有限公司、北京第三代半导体产业技术创新战刘伟鑫、李巍巍、王来利、陈刚、罗曦溪、乔良、徐瑞碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管(SiCMOSFET)具有阻断电压高、工作频率高、耐高温能力下工作的电子器件。SiCMOSFET的功率循器件芯片与安装表面之间所有的键合和界面退化。器件能否能承受规定应力条件下的功率循环次数是由于SiO2与SiC界面缺陷的俘获和释放机制，传统的SiMOSFET的功率循环试验方法会由于SiCMOSFET器件的阈值电压VGS(th)漂移导致结温等监测参数出现偏差，从而影响功率循环试验的准确性，本文件给出了适用于SiCMOSFET器件的功率循环试验方法。1碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管（SiCMOSFET）功率循环试验方法本文件规定了碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管（SiCMOSFGB/T4586半导体器件分立器件第8部分场效T/CASAS006碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管通用技术T/CASAS016碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管（SiCMOSFET）结壳热阻瞬态双界面测试方法T/CASAS021碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管(SiCMOSFET)阈值电压测试方法3.13.2Tc3.3最高循环温度maximumcycl23.4最低循环温度minimumcycl3.5∆Tvj3.6一个循环周期内器件的通电时间。导通时间内，器件持续升温到规定的最高循环温度Tj3.7toff一个循环周期内器件的断电时间。关断时间内，器件持续降温到规定的最低循环温度Tj3.8IL3.9测试电流measurementcuIsense3.10功率循环试验是驱动被测器件在规定的循环次数内经过规定的温度波动。图1所示为SiCMOSFETfS1S2IILIsense所使用的仪器设备应能够提供和控制指定的温度和循环时间。仪器设备的关键组成如下，见图强迫制冷（风冷或水冷）试验样品温度传感器计算机控制系统源）应能满足半导体器件在规定时间内升至规定温度的4c)温度检测单元。利用温度传感器检测试验过程的壳温变化情况。通过测试半导体器件的e)计算机控制系统。用于自动控制功率开关、冷却系统、功率偏置单元等功能模块。选择检验合格的SiCMOSFET分立器8.2确定沟道关断电压确定沟道完全关断的栅源电压VGS(off)，测试不同负偏栅压下(0V到最大负栅压，间隔0.5V或1V测一次)的体二极管I-V特性曲线，当体二极管I-V特性曲线不再发生变化时的栅压即为VGS8.3结温监测SiCMOSFET结温测量应保证沟道完全关断。建议结温测量的关断负栅压与功率循环的关断负栅压保持8.4施加应力试验包括秒级功率循环和分钟级功率循环，推荐按照表1的试验条件进行分钟级功率循环，如果特试验的导通时间ton和关断时间toff与试验器件的安装条件、热沉、制冷量以及驱动功率等有很大的ton=X,toff=Yton/toff<2minb8.5撤除应力或终点测量应在器件从规定试验条件下移出后的96h内完成，测试方法参考T/CASAS0量不能在规定的时间内完成，那么在完成试验后测量前，器件9试验数据处理电压测试方法参考T/CASAS021，测试条件按照产品规