Si IGBT 和 SiC MOSFET 分立器件封装可靠性对比
2023.03.24
为了明确 SiC 金属-氧化物-半导体场效应晶体管 ( MOSFET) 与 Si 绝缘栅双极型晶 体管 ( IGBT) 寿命差异的原因,在相同结温条件下对上述两种分立器件进行功率循环试验。试 验结果表明,SiC MOSFET 的寿命大于 Si IGBT 的寿命。若将两组试验负载电流等效一致,则 SiC MOSFET 的寿命约为 Si IGBT 的 1 /4。为了揭示寿命差异的根本原因,即失效机理的探究,建立 了两种器件电-热-力多物理场有限元模型并在功率循环试验条件下进行仿真,结果表明造成寿 命差异的原因是 Si、SiC 材料与铝材料之间的热膨胀系数差异不同,导致器件在功率循环中受到 循环热应力时产生的塑性应变不同。研究结果为提高 SiC MOSFET 的寿命提供了理论参考。