在新能源汽车、光伏逆变器、工业电源等高压大电流应用场景中，功率器件（如MOSFET、IGBT、SiC/GaN）长期承受电-热-机械多物理场耦合应力，极易发生早期失效。一次微小的栅氧击穿或封装分层，就可能导致整个系统宕机甚至安全事故。因此，开展系统化、高精度的功率器件失效分析，已成为提升产品可靠性、加速研发迭代、降低售后风险的关键环节。
为什么功率器件更容易“崩溃”？
功率器件的工作环境极为严苛：
- 高电压：易引发电场集中与介质击穿
- 大电流：导致焦耳热累积，引发热失控
- 高频开关：加剧电磁干扰与局部过热
- 温度循环：诱发焊点疲劳、封装分层
这些因素协同作用，使失效模式复杂且隐蔽。仅靠常规电性能测试，往往难以追溯根本原因。
失效分析全流程：从现象到根因
我们采用“无损先行、逐层深入、多维验证”的分析策略，确保每一步都科学、可追溯。
🔍 三阶段分析法
| 阶段 | 手段 | 目标 |
|---|---|---|
| 1. 电性复现与定位 | I-V曲线、动态参数测试、ESD测试 | 复现失效现象，初步锁定异常区域 |
| 2. 无损检测 | X-ray、SAT声学扫描、红外热成像 | 观察内部空洞、裂纹、热点分布 |
| 3. 破坏性分析 | 化学开封、FIB切片、SEM/EDS | 精确识别材料缺陷、界面分层、金属迁移等 |
常见失效模式与对应检测技术
- 栅氧击穿 → FIB + TEM + 电压衬度分析
- 键合线断裂 → X-ray + SAT + 体视显微镜
- 芯片烧毁/热斑 → InGaAs/Thermal热点定位 + 红外成像
- 封装分层/空洞 → SAT声学扫描 + 剖面金相
- 金属电迁移 → SEM + EDS成分 mapping
通过多技术交叉验证，避免“误判”或“漏判”，确保结论可靠。
我们的服务范围
支持以下器件及模组的深度失效分析：
- 硅基器件：MOSFET、IGBT、二极管
- 宽禁带器件：SiC MOSFET、GaN HEMT
- 功率模块：Half-bridge、Full-bridge、IPM等封装形式
严格遵循行业标准
所有分析流程均对标国内外权威规范，包括：
- GJB8897-2017（军用元器件失效分析）
- GJB548B-2005（微电子器件试验方法）
- GJB4027B-2021（破坏性物理分析）
- AEC-Q101（车规级分立器件可靠性）
- JEDEC相关标准（如JEP184、JESD22等）
配合仿真工具（如ANSYS、Sentaurus），还可提供设计改进建议与工艺优化方案。
快速响应，高效交付
- 单项检测：1–3个工作日
- 完整失效分析项目：5–10个工作日（视复杂度）
- 全流程可追溯，报告符合CNAS认证要求
总结：失效分析不是“事后补救”，而是“前瞻护航”
在功率半导体国产化加速的今天，仅靠“能用”已远远不够。客户需要的是高可靠、长寿命、零缺陷的产品。失效分析正是连接“问题”与“解决方案”的桥梁——它不仅揭示“为什么坏”，更指引“如何做得更好”。通过早期介入研发与量产环节，企业可显著降低质量成本，提升市场信任度。
深圳德恺检测专注于半导体与电子元器件的失效分析、可靠性测试与材料表征，具备CNAS（ISO/IEC 17025）认证资质。我们为新能源、汽车电子、工业控制等领域客户提供专业、高效、可追溯的检测服务，助力国产功率器件迈向高可靠时代。
