标准号：T/CASAS 041-2026
标准名称：基于感性负载的SiC功率模块老化筛选试验方法
团体名称：北京第三代半导体产业技术创新战略联盟
发布日期：2025-12-01
实施日期：2025-12-01
主要内容：碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管(SiC MOSFET)具有阻断电压高、工作频率高、耐高温能力强、通态电阻低和开关损耗小等特点，广泛应用于高频、高压功率系统中。自2017年特斯拉在其电动汽车逆变器中采用SiC MOSFET以来，SiC功率电子市场经历了显著的增长，预测至2029年，SiC器件市场总值将超过100亿美元，其中汽车和移动设备（Automotive & Mobility）市场占比为82%；2023年-2029年SiC功率器件市场年复合增长率为25%。预计电动汽车市场，包括插电式混合动力汽车（PHEV）和纯电动汽车（BEV），将占据SiC功率器件市场的主导地位。在电驱驱动应用中，由于电机是感性负载，SiC功率器件作为开关器件进行变流输出，会出现额定、峰值、堵转等应用工况，感性负载的开关过程中，会产生反电动势，导致器件在关断时承受高电压应力。基于感性负载的SiC老化筛选试验通过模拟实际开关工况，在动态开关过程中器件产生电热应力，加速其潜在失效的暴露，筛选出浴盆曲线中早期失效的器件，保证出货产品的高可靠性。早期失效筛选就是要诱发潜在缺陷提早失效，让器件提前进入稳定状态，最终让产品以规定的失效率水平，在规定的使用寿命内工作。在感性负载应用场景下，特别是电动汽车，传统的电驱动台架测试虽然可以模拟实际电机工况，但设备巨大，测试复杂；传统的双脉冲+短路+静态测试虽然能够完全表征器件的参数，但是无法模拟实际工况。在功率半导体测试领域，产业创新形成了基于无功负载的汽车功率模块变频测试，以三相电抗器替代电机，实现对功率模块实际运行工况的模拟和前期筛选，很大程度上提升了交付到新能源汽车客户手中的良率。由于国际上尚未有人提出相关测试方法，而功率模块和电驱动产业在中国发展速度最快，应用最广，技术水平已经达到全球领先的程度，因此有必要针对SiC功率模块的老化筛选确定标准和方法。本文件给出了基于感性负载的SiC功率模块老化筛选试验方法。
起草人：王民、蔡丹丹、巫世晶、焦双凤、余伟、李义、曾正、任春茂、钟锋浩、张文亮、佘超群、毛赛君、陈材、陈媛、徐刚、王闻宇、张进、刘强、方程、李敏、陈志文、徐广文、谢峰、张孟杰、宋津生、黄海涛、张星、赵争力、袁俊、李东明、高伟