碳化硅MOSFET栅极开路故障的研究与在板检测

Investigation and On-Board Detection of Gate-Open Failure in SiC MOSFETs

作者	Bhanu Teja Vankayalapati · Shi Pu · Fei Yang · Masoud Farhadi · Vigneshwaran Gurusamy · Bilal Akin
期刊	IEEE Transactions on Power Electronics
出版日期	2022年4月
技术分类	功率器件技术
技术标签	SiC器件宽禁带半导体可靠性分析故障诊断
相关度评分	★★★★★ 5.0 / 5.0
关键词	SiC MOSFET 栅极开路故障功率半导体可靠性在线检测键合线失效分析

语言:

中文摘要

本文针对离散型碳化硅（SiC）MOSFET中栅极键合线断裂或脱落导致的栅极开路故障进行了深入研究。该故障在封装器件中常表现为间歇性，极难检测。文章分析了故障机理，并提出了一种有效的在板检测方法，以提升电力电子系统的可靠性。

English Abstract

Gate-open failures in power semiconductors occur when the gate-bond wire cracks or lifts-off leading to loss of gate control. In molded discrete devices, this failure mode may occur intermittently making it very challenging to analyze and detect. In this article, intermittent gate-open failures are comprehensively investigated in the context of discrete silicon carbide (SiC) mosfets. First, the mo...

SunView 深度解读

随着阳光电源在组串式逆变器、PowerTitan储能系统及电动汽车充电桩中大规模应用SiC MOSFET以提升功率密度和效率，器件的可靠性成为核心竞争力。栅极开路故障是SiC器件失效的重要模式，且具有隐蔽性。本文提出的在板检测技术可集成至iSolarCloud智能运维平台或逆变器驱动电路中，实现对SiC器件早期失效的预警，从而降低现场运维成本，提升产品全生命周期的可靠性，对保障高压储能系统及光伏电站的稳定运行具有重要指导意义。