2023低壓電力裝置用氮化鎵場效應(yīng)晶體管通用技術(shù)規(guī)范

低壓電力裝置用氮化鎵場效應(yīng)晶體管通用技術(shù)規(guī)范目 次前 言 II范圍 1規(guī)范性引用文件 1術(shù)語和定義 2符號、代號和縮略語 3技術(shù)要求 3試驗方法 5檢測規(guī)則 6包裝、運輸及儲存 7I低壓電力裝置用氮化鎵場效應(yīng)晶體管通用技術(shù)規(guī)范范圍本文件適用于低壓電力裝置（220V/380V）的級聯(lián)型氮化鎵場效應(yīng)晶體管。規(guī)范性引用文件（包括所有的修改單適用于本文件。GB/T4586半導(dǎo)體器件?分立器件?第8部分：場效應(yīng)晶體管GB/T4937.2半導(dǎo)體器件 機械和氣候試驗方法 第2部分：低氣壓GB/T4937.3半導(dǎo)體器件 機械和氣候試驗方法 第3部分：外部目GB/T4937.4半導(dǎo)體器件 機械和氣候試驗方法 第4部分：強加速穩(wěn)態(tài)濕熱試驗(HAST)GB/T4937.15半導(dǎo)體器件 機械和氣候試驗方法 第15部分：通孔安裝器件的耐焊接熱GB/T4937.31半導(dǎo)體器件機械和氣候試驗方法第31部分：塑封器件的易燃性（內(nèi)部引起的）GB/T5169.16電工電子產(chǎn)品著火危險試驗 第16部分：試驗火焰 50W水平與垂直火焰試驗方GB/T7251.1低壓成套開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備?第1部分:總則GB/T7289電學(xué)元器件?可靠性?失效率的基準條件和失效率轉(zhuǎn)換的應(yīng)力模型GB/T12300功率晶體管安全工作區(qū)測試方法GB/T19403.1半導(dǎo)體器件 集成電路 第11部分：第1篇：半導(dǎo)體集成電路 內(nèi)部目檢(不包混合電路)GB/T26218.1污穢條件下使用的高壓絕緣子的選擇和尺寸確定?第1部分：定義、信息和一般原則GB/T29332半導(dǎo)體器件分立器件第9部分:絕緣柵雙極晶體管(IGBT)SJ/T11363電子信息產(chǎn)品中有毒有害物質(zhì)的限量要求T/CASAS002寬禁帶半導(dǎo)體術(shù)語T/CASAS005基于硬開關(guān)電路的GaNHEMT電力電子器件動態(tài)電阻測試方法IEC60749-5半導(dǎo)體器件機械和氣候試驗方法第5部分:穩(wěn)態(tài)溫度濕度偏置壽命試驗(Semiconductordevices-Mechanicalandclimatictestmethods-Part5:Steady-statetemperaturehumiditybiaslifetest)IEC60749-25半導(dǎo)體器件機械和氣候試驗方法第25部分:溫度循環(huán)(Semiconductordevices-Mechanicalandclimatictestmethods-Part25:Temperaturecycling)1IEC60749-2626（ESD）靈敏度測試.人體模型（HBM）(Semiconductordevices.Mechanicalandclimatictestmethods-Electrostaticdischarge(ESD)sensitivitytesting.Humanbodymodel(HBM))IEC60749-2828（ESD）靈敏度測試.帶電器件模型（CDM）.器件級（SemiconductordevicesMechanicalandclimatictestmethodsPart28:Electrostaticdischarge(ESDsensitivitytestingChargeddevicemodel(CDMdevicelevel）IEC60749-4242(SemiconductordevicesMechanicalandclimatictestmethodsPart42Temperatureandhumiditystorage)術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。metl-oidesemconuctrfild-ffettrnsito（MOFE）每個柵極和溝通之間絕緣層是氧化物的一種絕緣柵場效應(yīng)晶體管。[來源：GB/T4586-1994，1.5]高電子遷移率晶體管 highelectronmobilitytransistor（HEMT）利用氮化物異質(zhì)結(jié)或調(diào)制摻雜產(chǎn)生的高遷移率二維電子氣特性的場效應(yīng)晶體管。注：其特征是異質(zhì)結(jié)，其中寬禁帶材料是摻雜的，載流子擴散到不摻雜的窄禁帶層，在不摻雜的異質(zhì)結(jié)界面形成溝道，使得位于不摻雜的異質(zhì)結(jié)界面溝道中載流子與摻雜區(qū)分離，由于沒有雜質(zhì)散射，可得到很高的遷移率。[來源：T/CASAS002-2021，3.2]級聯(lián)型氮化鎵場效應(yīng)晶體管?cascodeGaNfieldeffecttransistor采用硅MOSFET與耗盡型氮化鎵HEMT級聯(lián)而成的復(fù)合器件。動態(tài)導(dǎo)通電阻dynamicon-resistanceofDUTinfastswitchingconditions被測器件在快速開關(guān)狀況中的動態(tài)導(dǎo)通電阻值。符號和縮略語下列符號和縮略語適用于本文件。符號VDS：漏-源（直流）電壓2VGS：柵-源（直流）電壓VTH：閾值電壓VGSS：柵-源最大電壓VDSS：關(guān)態(tài)源漏最大工作耐壓VDSS(PK)：關(guān)態(tài)源漏最大瞬態(tài)耐壓RDS(ON)：導(dǎo)通電阻RDS(ON-DYN)：動態(tài)導(dǎo)通電阻IDS：漏-源最大直流電流IDS(Pulsed)：漏-源最大脈沖電流IDSS：關(guān)態(tài)漏-源漏電流TJ：最高器件結(jié)溫TS：最高存儲溫度TA：工作環(huán)境溫度tR：上升時間縮略語HAST：強加速穩(wěn)態(tài)濕熱試驗（HighlyAcceleratedTemperatureandHumidityStressTest）IOL：間歇使用壽命試驗（intermittentOperationLife）HTGB：高溫柵偏（HighTemperatureGateBias）HTRB：高溫反偏（HighTemperatureReverseBias）H3TRB：高溫高濕反偏（HighTemperatureHighHumidityReverseBias）TC：溫度循環(huán)（TemperatureCycle）HBM：靜電放電試驗人體模式（HumanBodyModel）CDM：靜電放電試驗器件模式（ChargedDeviceModel）技術(shù)要求材料要求禁限用材料應(yīng)符合SJ/T11363的要求。封裝設(shè)計要求TOD2PAKGB/T15879.4GB/T7092TOD2PAK器件絕對最大額定值要求低壓電力裝置用氮化鎵場效應(yīng)晶體管的器件絕對最大額定值應(yīng)滿足表1中各項參數(shù)的要求。3表1器件絕對最大額定值參數(shù)符號數(shù)值單位最低最高存儲溫度TS-55150℃工作環(huán)境溫度TA-4070℃結(jié)溫TJ-150℃耐焊溫度TLS-260℃閾值電壓VTH1.8-V柵-源最大電壓VGSS-1818V動態(tài)導(dǎo)通電阻變化率a--20%-關(guān)態(tài)源漏最大工作耐壓VDSS900-V連續(xù)源漏電流IDS3-A脈沖源漏電流b,dIDSS(Pulsed)5-A器件上升時間tR-10nsa動態(tài)導(dǎo)通電阻測試時取應(yīng)用電壓或額定耐壓值的80%；bdutycycle<1%,pulsewidth<10us?？煽啃砸鬄榱藵M足低壓電力裝置的應(yīng)用要求，氮化鎵場效應(yīng)晶體管應(yīng)滿足表2所述的各項可靠性參數(shù)要求。表2可靠性要求老化項目老化條件正常實驗時間強加速穩(wěn)態(tài)濕熱試驗（HAST）77130攝氏度/8VS值100V≥96小時間歇工作壽命試驗（IOL77，Δ≥10℃，3ON+FF≤5）分鐘7500次高溫柵偏（HTGB）7715℃，V=10額定值≥1000小時高溫反偏（HTRB）7715℃，V=10%額定值≥1000小時高溫高濕反偏（H3TRB）778585%，≥10V≥1000小時溫度循環(huán)（TC）7755150℃，溫度上升或下降速率15～20℃/min,保溫15min～30min1000次接地故障測試溫度為25V900V≥4小時靜電放電試驗（人體模式（HBM））3顆，Class1A/靜電放電試驗（器件模式（CDM））3顆，ClassC3/4阻燃特性器件外殼燃燒度應(yīng)不大于100mm/min，滿足GB/T5169.16-2017中8.4的規(guī)定要求。加工要求試驗方法材料測試禁限用材料測試方法應(yīng)遵守SJ/T11363的相關(guān)規(guī)定。器件封裝測試器件封裝爬電安全測試應(yīng)遵守GB/T7251.1和GB/T26218.1的相關(guān)規(guī)定。器件絕對最大額定值測試器件主要參數(shù)絕對最大額定值測試方法按照表3的規(guī)定進行。表3器件絕對最大額定值測試方法參數(shù)符號測試方法存儲溫度TSIEC60749-42工作環(huán)境溫度TAGB/T29332結(jié)溫TJGB/T29332焊接溫度-GB/T4937.15閾值電壓VTHGB/T4586柵極耐壓VGSGB/T4586動態(tài)導(dǎo)通電阻變化率-T/CASAS005關(guān)態(tài)源漏最大工作耐壓VDSSGB/T4586連續(xù)源漏電流IDSGB/T4586脈沖源漏電流IDSS(Pulsed)GB/T4586器件上升時間tRGB/T4586器件可靠性測試方法器件的老化項目可靠性測試方法按照表4的規(guī)定進行。表4器件可靠性測試方法老化項目測試方法強加速穩(wěn)態(tài)濕熱試驗（HAST）GB/T4937.4間歇工作壽命試驗（IOL）GB/T29332，5高溫柵偏（HTGB）GB/T29332，高溫反偏（HTRB）GB/T29332，高溫高濕反偏（H3TRB）IEC60749-5溫度循環(huán)（TC）IEC60749-25接地故障測試1019（10，在此情況下持續(xù)4h，器件不應(yīng)出現(xiàn)損壞。HB）IEC60749-26CD）IEC60749-28器件阻燃特性測試方法器件外殼燃燒度按GB/T4937.31規(guī)定的方法應(yīng)不大于100mm/min。加工過程器件目檢法對加工過程的器件進行目檢測試，外部目檢和內(nèi)部目檢測試方法應(yīng)分別符合GB/T4937.3和GB/T19403.1的規(guī)定。檢測規(guī)則檢驗職責(zé)由鑒定機構(gòu)批準的試驗室或承制方的檢驗、試驗部門負責(zé)執(zhí)行本規(guī)范規(guī)定的全部檢驗。檢測分類產(chǎn)品檢驗分為型式檢驗和出廠檢驗。型式檢驗新產(chǎn)品或者產(chǎn)品轉(zhuǎn)廠生產(chǎn)的試制定型鑒定；正式生產(chǎn)后，如結(jié)構(gòu)、材料、工藝有較大改變，可能影響產(chǎn)品性能時；c)長期停產(chǎn)后恢復(fù)生產(chǎn)時；正常生產(chǎn)，按周期進行型式檢驗；出廠檢驗結(jié)果與上次型式檢驗有較大差異時；f)國家質(zhì)量監(jiān)督機構(gòu)提出進行型式檢驗要求時；g)用戶提出進行型式檢驗的要求時。出廠檢驗出廠檢驗應(yīng)符合以下規(guī)定：檢測項目和判定規(guī)則由制造商在本規(guī)范規(guī)定基礎(chǔ)上制定；6由制造商質(zhì)檢部門對每顆器件進行檢驗，合格后方可提交驗收出貨。批的組成773篩選1重新提交（按雙倍樣品量及合格