0
  • 聊天消息
  • 系統(tǒng)消息
  • 評論與回復
登錄后你可以
  • 下載海量資料
  • 學習在線課程
  • 觀看技術視頻
  • 寫文章/發(fā)帖/加入社區(qū)
會員中心
創(chuàng)作中心

完善資料讓更多小伙伴認識你,還能領取20積分哦,立即完善>

3天內不再提示

碳化硅MOSFET充電樁電源模塊爆雷時間點預計始于2026年

楊茜 ? 來源:jf_33411244 ? 作者:jf_33411244 ? 2025-03-25 01:08 ? 次閱讀

充電樁電源模塊客戶擔憂現(xiàn)有碳化硅(SiC)MOSFET供應商的柵極可靠性問題可能在未來三五年內“爆雷”,其科學依據(jù)主要基于以下關鍵點:

碳化硅MOSFET充電樁電源模塊三五年出現(xiàn)批量事故的科學依據(jù)

柵氧可靠性的長期薄弱點
SiC MOSFET的柵極氧化層在高溫、高電場應力下易發(fā)生經(jīng)時擊穿(TDDB)和閾值電壓漂移。TDDB實驗中柵氧電場若超過臨界值(如9.2 MV/cm),失效時間會從數(shù)千小時驟降至數(shù)小時(如碳化硅MOSFET器件在9.2 MV/cm下僅2小時失效)。這表明器件壽命與電場強度呈指數(shù)級負相關(E模型或1/E模型)。

部分國產(chǎn)碳化硅MOSFET廠的設計缺陷
部分國產(chǎn)碳化硅MOSFET廠家為降低成本,宣傳碳化硅MOSFET比導通電阻噱頭,減薄柵氧厚度或提高工作電場(如>4 MV/cm)。此類柵氧有雷的設計的TDDB壽命僅約10?小時(約1.14年),而頭部廠商的設計壽命可達10?小時(約1141年)。若實際工況接近加速實驗條件(如高溫+高電壓),壽命可能進一步縮短。

碳化硅MOSFET充電樁電源模塊批量應用與失效時間窗口
充電樁電源模塊批量應用國產(chǎn)碳化硅MOSFET大部分始于2023年初,實際因柵氧問題導致壽命縮短至3-5年,則碳化硅MOSFET充電樁電源模塊失效高峰期將出現(xiàn)在2026-2028年。這與TDDB模型預測的指數(shù)型失效加速規(guī)律一致。


碳化硅MOSFET充電樁電源模塊爆雷時間點(2026-2028年)

時間推算:HTGB實驗的加速因子為7219倍(22V/175°C測試條件推算至18V/100°C實際工況)。若測試通過1000小時(約42天),對應實際壽命約720,000小時(約82年)。但若部分國產(chǎn)碳化硅MOSFET廠商的柵氧設計不達標(如電場>4 MV/cm或厚度不足),實際壽命可能僅3-5年,導致2026年后集中失效。

早期失效與耗損失效:器件失效分為早期失效(1-2年)和系統(tǒng)性耗損失效(3-5年)。部分國產(chǎn)碳化硅MOSFET存在系統(tǒng)性設計缺陷,導致耗損失效集中爆發(fā)。


碳化硅MOSFET充電樁電源模塊爆雷潛在影響與損失

碳化硅MOSFET充電樁電源模塊爆雷大規(guī)模召回
若某供應商的SiC MOSFET因柵氧問題導致高失效率,需召回已部署的充電樁電源模塊。假設市場滲透率為10%,全球年裝機量100萬臺,則影響規(guī)??蛇_數(shù)十萬至百萬模塊。

經(jīng)濟損失

直接成本:單模塊更換成本約200-400美元,百萬模塊召回損失達2-4億美元。

間接損失碳化硅MOSFET充電樁電源模塊品牌信譽受損、市場份額下降、法律訴訟等,可能進一步擴大損失至數(shù)十億美元。

行業(yè)信任危機
SiC技術作為新興賽道,若出現(xiàn)碳化硅MOSFET充電樁電源模塊大規(guī)??煽啃詥栴},可能延緩行業(yè)技術升級進程,影響資本投入與用戶信心。


碳化硅MOSFET充電樁電源模塊爆雷的結論

碳化硅MOSFET充電樁電源模塊客戶擔憂的核心在于柵氧設計的長期可靠性不足,部分國產(chǎn)碳化硅MOSFET存在設計缺陷,導致實際壽命遠低于標稱值。根據(jù)TDDB模型和加速實驗數(shù)據(jù),系統(tǒng)性失效可能在2026-2028年間集中爆發(fā),引發(fā)大規(guī)模召回和巨額損失。碳化硅MOSFET廠商需通過嚴格柵氧厚度控制、降低工作電場(<4 MV/cm)及長期可靠性驗證來規(guī)避風險。

審核編輯 黃宇

聲明:本文內容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網(wǎng)站授權轉載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用,如有內容侵權或者其他違規(guī)問題,請聯(lián)系本站處理。 舉報投訴
  • MOSFET
    +關注

    關注

    148

    文章

    7693

    瀏覽量

    216121
  • 電源模塊
    +關注

    關注

    32

    文章

    1747

    瀏覽量

    93629
  • 充電樁
    +關注

    關注

    149

    文章

    2487

    瀏覽量

    85986
收藏 0人收藏

    評論

    相關推薦

    長期工作的充電電源模塊碳化硅MOSFET失效率越來越高的罪魁禍首:柵氧可靠性埋了大

    罪魁禍首是部分國產(chǎn)碳化硅MOSFET柵氧化層的可靠性埋了大:短期使用看不出問題,長期工作下來充電電源
    的頭像 發(fā)表于 03-24 10:44 ?115次閱讀
    長期工作的<b class='flag-5'>充電</b><b class='flag-5'>樁</b><b class='flag-5'>電源模塊</b>中<b class='flag-5'>碳化硅</b><b class='flag-5'>MOSFET</b>失效率越來越高的罪魁禍首:柵氧可靠性埋了大<b class='flag-5'>雷</b>

    超結MOSFET升級至650V碳化硅MOSFET的根本驅動力分析

    隨著BASiC基本半導體等企業(yè)的650V碳化硅MOSFET技術升級疊加價格低于進口超結MOSFET,不少客戶已經(jīng)開始動手用國產(chǎn)SiC碳化硅MOSFE
    的頭像 發(fā)表于 03-01 08:53 ?284次閱讀
    超結<b class='flag-5'>MOSFET</b>升級至650V<b class='flag-5'>碳化硅</b><b class='flag-5'>MOSFET</b>的根本驅動力分析

    國產(chǎn)碳化硅MOSFET和隔離驅動的真空鍍膜電源設計方案

    傾佳電子楊茜為客戶提供BASiC基本股份(BASiC Semiconductor)全國產(chǎn)碳化硅MOSFET和隔離驅動的真空鍍膜電源設計方案,助力射頻電源業(yè)自主可控和產(chǎn)業(yè)升級! 傾佳電子
    的頭像 發(fā)表于 02-13 21:56 ?151次閱讀
    國產(chǎn)<b class='flag-5'>碳化硅</b><b class='flag-5'>MOSFET</b>和隔離驅動的真空鍍膜<b class='flag-5'>電源</b>設計方案

    5G電源應用碳化硅B3M040065Z替代超結MOSFET

    傾佳電子楊茜以48V 3000W 5G電源應用為例分析BASiC基本股份國產(chǎn)碳化硅MOSFET B3M040065Z替代超結MOSFET的優(yōu)勢,并做損耗仿真計算: 傾佳電子楊茜致力于推
    的頭像 發(fā)表于 02-10 09:37 ?220次閱讀
    5G<b class='flag-5'>電源</b>應用<b class='flag-5'>碳化硅</b>B3M040065Z替代超結<b class='flag-5'>MOSFET</b>

    高頻電鍍電源國產(chǎn)SiC碳化硅模塊替代富士IGBT模塊損耗對比

    傾佳電子楊茜以50KW高頻電鍍電源應用為例,分析BASiC基本股份國產(chǎn)SiC碳化硅模塊替代富士IGBT模塊損耗對比: 傾佳電子楊茜致力于推動國產(chǎn)SiC
    的頭像 發(fā)表于 02-09 20:17 ?286次閱讀
    高頻電鍍<b class='flag-5'>電源</b>國產(chǎn)SiC<b class='flag-5'>碳化硅</b><b class='flag-5'>模塊</b>替代富士IGBT<b class='flag-5'>模塊</b>損耗對比

    40mR/650V SiC 碳化硅MOSFET,替代30mR 超結MOSFET或者20-30mR的GaN!

    BASiC基本半導體40mR/650V SiC 碳化硅MOSFET,替代30mR 超結MOSFET或者20-30mR的GaN! BASiC基本半導體40mR/650V SiC 碳化硅
    發(fā)表于 01-22 10:43

    產(chǎn)SiC碳化硅MOSFET功率模塊在工商業(yè)儲能變流器PCS中的應用

    *附件:國產(chǎn)SiC碳化硅MOSFET功率模塊在工商業(yè)儲能變流器PCS中的應用.pdf
    發(fā)表于 01-20 14:19

    為何基本碳化硅MOSFET充電電源單級拓撲實測效率高于進口器件

    基本碳化硅MOSFET充電電源單級拓撲實測效率高于進口器件
    的頭像 發(fā)表于 01-13 09:58 ?424次閱讀
    為何基本<b class='flag-5'>碳化硅</b><b class='flag-5'>MOSFET</b>在<b class='flag-5'>充電</b><b class='flag-5'>樁</b><b class='flag-5'>電源</b>單級拓撲實測效率高于進口器件

    基本半導體產(chǎn)品在充電電源模塊中的應用

    充電采用碳化硅模塊可以增加近30%的輸出功率,減少50%的損耗。目前在充電領域,
    發(fā)表于 01-06 16:15 ?1次下載

    什么是MOSFET柵極氧化層?如何測試SiC碳化硅MOSFET的柵氧可靠性?

    隨著電力電子技術的不斷進步,碳化硅MOSFET因其高效的開關特性和低導通損耗而備受青睞,成為高功率、高頻應用中的首選。作為碳化硅MOSFET器件的重要組成部分,柵極氧化層對器件的整體性
    發(fā)表于 01-04 12:37

    什么是米勒鉗位?為什么碳化硅MOSFET特別需要米勒鉗位?

    《什么是米勒鉗位?為什么碳化硅MOSFET特別需要米勒鉗位?》后反響熱烈,很多朋友留言詢問課件資料。今天,我們將這期視頻的圖文講義奉上,方便大家更詳盡地了解在驅動碳化硅MOSFET時采
    發(fā)表于 01-04 12:30

    Wolfspeed推出創(chuàng)新碳化硅模塊

    全球領先的芯片制造商 Wolfspeed 近日宣布了一項重大技術創(chuàng)新,成功推出了一款專為可再生能源、儲能系統(tǒng)以及高容量快速充電領域設計的碳化硅模塊。這款模塊以 Wolfspeed 最尖
    的頭像 發(fā)表于 09-12 17:13 ?714次閱讀

    基本半導體應用于高壓快充的E2B碳化硅功率模塊方案解析

    充電采用碳化硅模塊可以增加近30%的輸出功率,減少50%的損耗。目前在充電領域,
    的頭像 發(fā)表于 07-04 10:39 ?986次閱讀
    基本半導體應用于高壓快充的E2B<b class='flag-5'>碳化硅</b>功率<b class='flag-5'>模塊</b>方案解析

    使用碳化硅模塊充電設備設計

    碳化硅(SiC)功率模塊因其高效能和可靠性,正在迅速成為現(xiàn)代電力電子設備中不可或缺的組件。MPRA1C65-S61是一款先進的SiC模塊,特別適用于各種充電設備的設計中。本文將探討
    的頭像 發(fā)表于 06-06 11:19 ?487次閱讀
    使用<b class='flag-5'>碳化硅</b><b class='flag-5'>模塊</b>的<b class='flag-5'>充電</b>設備設計

    碳化硅MOS在直流充電上的應用

    MOS碳化硅
    瑞森半導體
    發(fā)布于 :2024年04月19日 13:59:52