在新能源汽车、光伏逆变器、工业电源等高可靠性应用场景中,半导体分立器件的长期稳定性和失效风险控制至关重要。尽管国产功率器件产能快速提升,但良率与可靠性仍普遍落后于国际大厂。要真正实现“国产替代”,不仅需要工艺突破,更需通过规模化、标准化、贴近真实工况的可靠性验证来赢得市场信任。其中,老炼(Burn-in)与各类应力试验,正是验证器件长期性能的关键手段。
为什么常规测试已不够用?
传统可靠性测试如HTRB(高温反偏)或温度循环,虽能筛选早期失效,却难以模拟器件在实际高频开关、电压突变、热冲击等复杂工况下的表现。尤其对于SiC MOSFET、高压IGBT等新一代功率器件,动态可靠性测试(如Dyn.HTRB、HTFB、TDDB)已成为评估其寿命与鲁棒性的必要补充。
常见可靠性测试类型对比
| 测试类别 | 典型项目 | 模拟场景 | 适用器件 |
|---|---|---|---|
| 环境应力试验 | H3TRB、HAST、温冲 | 高湿、高温、剧烈温度变化 | 所有分立器件 |
| 静态老炼 | HTRB、HTGB | 持续偏置下的长期稳定性 | MOS、IGBT、二极管 |
| 动态老炼 | Dyn.HTRB、HTFB、TDDB | 高频开关、栅极应力 | SiC/GaN、高压MOS、IGBT |
覆盖全品类分立器件的测试能力
我们支持以下器件的规模化可靠性验证:
- 二极管/三极管
- MOSFET(含SiC/GaN)
- IGBT
- TVS管、齐纳稳压管
- SBD(肖特基势垒二极管)
无论TO-220、TO-247等直插封装,还是DFN5×6、SOD-323等小型贴片封装,均可匹配专用老化板与夹具,确保测试精度与效率。
核心测试项目一览
环境应力试验(10项)
- H3TRB:高温高湿反偏(85°C/85%RH, Bias)
- HAST:高加速应力试验(130°C, 85%RH, 高压)
- UHAST:无偏置高加速应力
- Autoclave(PCT):高压蒸煮(121°C, 100%RH)
- Temperature Cycling:-65°C ↔ +150°C
- Temp Shock(气-气/液-液):快速热冲击
- 高温/低温存储:长期存储稳定性验证
动态与静态老炼(9项)
- HTRB / LTRB:高低温反偏
- HTGB / LTGB:栅极偏置老化
- Dyn.HTRB / Dyn.H3TRB:动态反偏(模拟开关应力)
- HTFB:正向工作老化(评估双极退化)
- TDDB:栅氧经时击穿(关键可靠性指标)
测试标准全覆盖
- JESD22 系列(JEDEC)
- MIL-STD-750(军用标准)
- AEC-Q101(车规分立器件)
- AQG-324(欧洲车规IGBT模块标准)
注:AEC-Q101虽未强制要求动态测试,但SiC MOSFET等新型器件强烈建议增加Dyn.HTRB、HTFB等项目,以验证其在高频工况下的可靠性。
常见问题解答
Q:工规器件该参考哪个标准?
A:工业级通常采用 JESD47 框架,具体项目可参照JESD22、MIL-STD-750或AEC-Q101,根据应用环境调整应力条件与样本量。
Q:测试周期多久?
- 常规可靠性:2个月内交付
- 定制化动态测试:2~4个月(依项目复杂度)
为什么选择规模化老炼?
小批量测试易受样本偏差影响,而千级甚至万级样本的规模化老炼,才能真实反映批次一致性、早期失效率(如“婴儿死亡率”),并为FMEA(失效模式分析)提供数据基础。这对车规、航天、工业电源等高可靠性领域尤为关键。
总结
在功率半导体国产化加速的今天,仅靠参数达标已不足以赢得客户信任。唯有通过系统化、贴近真实工况、覆盖全生命周期的可靠性验证,才能证明国产器件的长期稳定性。无论是满足AEC-Q101车规认证,还是支撑工业级产品的十年质保承诺,规模化老炼与动态可靠性测试都是不可或缺的一环。
深圳德恺专注于半导体器件可靠性验证,具备CNAS认可资质,可提供SBD、MOS、IGBT等分立器件的全项老炼、环境应力、动态可靠性测试服务。我们支持从方案设计、夹具开发到报告出具的一站式服务,助力国产芯片迈向高可靠应用。






