SiCer小課堂 | 碳化硅肖特基二極管可靠性及應(yīng)用注意事項
一、碳化硅肖特基二極管的可靠性
1、dv/dt、di/dt破壞
通常情況下,當(dāng)給硅快恢復(fù)二極管和碳化硅肖特基二極管施加過大的dv/dt 時,器件都有可能因過壓而損壞,因此在碳化硅肖特基二極管器件設(shè)計使用過程中需參考規(guī)格書中的參數(shù),避免此類問題的發(fā)生。
硅快恢復(fù)二極管反向恢復(fù)電荷高, 在di/dt 變化大的情況下,恢復(fù)電流Irr 變大且時間長,容易熱擊穿破壞半導(dǎo)體器件,而碳化硅肖特基二極管幾乎沒有反向恢復(fù)電流,大大降低了因反向恢復(fù)造成損壞的風(fēng)險;同時,相對于硅快恢復(fù)二極管,碳化硅肖特基二極管具有更低的開關(guān)損耗。
2、碳化硅肖特基二極管的可靠性測試結(jié)果


※ 根據(jù)規(guī)格書記載的電氣特性來進行故障判定。
關(guān)于可焊性測試,判定標(biāo)準(zhǔn)是焊料蓋面積≥95%。
※ 樣品標(biāo)準(zhǔn):采用可靠性水平90%,故障失效水平λ1=10%c=0的判定,根據(jù) MIL- STD-19500的指數(shù)分布型計數(shù)一次抽樣表。采用22個樣本。
二、器件使用注意事項
1、靜電防護
1)人體靜電防護用品:防靜電工作服、防靜電鞋(鞋套)、手腕帶、手套(指套)、防靜電椅。
2)防靜電物流傳遞用品:防靜電包裝(盒、箱、托盤等)、充填材料(泡沬塑料、發(fā)泡材料)、運轉(zhuǎn)車、周轉(zhuǎn)器具、存放柜(架)、傳輸帶等。
3)防靜電地坪:切割間是環(huán)氧自流坪,表面電阻104-106Ω,其他車間是PVC地板表面電阻106-109Ω。
4)防靜電操作系統(tǒng):工作臺、工作椅、工具類(電烙鐵、吸錫器、分路棒、維修工具、ESD防護夾具)等。
5)防靜電接地:以建筑鋼筋框架為主體與防雷接地共用,接地電阻小于1Ω。每層設(shè)置等電位箱。
6)環(huán)境控制系統(tǒng):溫度和濕度控制設(shè)備、環(huán)境潔凈度控制系統(tǒng)。
7)專用生產(chǎn)裝聯(lián)設(shè)備:采取防靜電措施的生產(chǎn)裝聯(lián)設(shè)備。
8)特殊防靜電用具(品):各類靜電消除器(離子風(fēng)靜電淌除器、靜電淌除刷等)、防靜電劑(噴劑、臘、膠等)。這類用品配置或使用并不是必需的。根據(jù)實際需要來確定靜電測量(監(jiān)控)系統(tǒng):靜電電壓(量)表、高阻測試儀、靜電衰減時間測試儀、靜電屏蔽性能測試儀、接地電阻測試儀等配套的測試用具和各種電極。

2、儲存
1)?存儲半導(dǎo)體器件的場所溫度以5~35℃、濕度45~75%最為理想。特別是成形型的功率晶體管,若處于非常干燥的區(qū)域中,必須用加濕器加濕。另外,加濕時,如果使用自來水,由于水中含有氯元素,會導(dǎo)致設(shè)備的導(dǎo)線生銹,因此請注意使用純凈水。
2)請避開產(chǎn)生腐蝕性氣體或灰塵很多的場所。
3)在溫度急劇變化的場所,半導(dǎo)體器件的表面容易結(jié)露,因此請避開這類場所,將其保存在溫度變化小的地方。
4)存儲時,請不要在半導(dǎo)體器件上施加外力或負荷。特別是在疊放時會不經(jīng)意中施加負荷。另外,請不要把重物放在半導(dǎo)體器件上。
5)半導(dǎo)體器件的外部端子請在未加工的狀態(tài)下保存。如果端子加工過后再保存,由于生銹等情況會在產(chǎn)品實際安裝時導(dǎo)致錫焊不良。
6)臨時放置半導(dǎo)體器件時,請選用不容易產(chǎn)生靜電的容器。
3、運輸
半導(dǎo)體器件幾大特點:
1)內(nèi)部構(gòu)造復(fù)雜:零部件生產(chǎn)精密,不能承受外力沖擊、磕碰。
2)怕潮濕:受潮后,大量水汽會形成水漬,使金屬接口氧化。
3)怕灰塵:油脂、灰塵、油脂的進入會妨礙器件接觸不良,造成損害。
4)怕靜電:過大的靜電會擊傷器件內(nèi)的一些元件,造成零部件短路,最終直接損害器件。
因此在運輸過程中,應(yīng)注意采用防潮、防塵、防靜電材料包裝, 可選用物化性能穩(wěn)定、機械強度大、透濕率小的材科,如有機塑料薄膜、有機塑料袋、發(fā)泡塑料紙(如PEP材料等)或聚乙烯吹塑薄膜等與產(chǎn)品外表面不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的材料,進行整體防塵,防塵袋應(yīng)封口,產(chǎn)品搬運時請不要碰撞或使其跌落。
基本半導(dǎo)體持續(xù)以行業(yè)一流的碳化硅功率器件供應(yīng)商為標(biāo)準(zhǔn)要求,確保向客戶提供的產(chǎn)品均通過嚴(yán)格的可靠性測試,致力于為客戶提供更加優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品和服務(wù)。
(本文最早于2020年3月8日在基本半導(dǎo)體公眾號發(fā)布)