GaN器件可靠性测试与失效分析

📚 共计 30 章节

GaN器件基础

GaN材料特性 · HEMT结构 · 2DEG形成 · 功率优势

可靠性测试概述

失效浴盆曲线 · 加速寿命 · GaN特有失效

高温工作寿命(HTOL)

测试原理 · 偏置条件 · 判据与数据分析

高温栅偏(HTGB)测试

正/负栅偏 · Vth漂移 · 测试流程

高温反偏(HTRB)测试

漏极应力 · 漏电流监测 · 失效模式

间歇工作寿命(IOL)

热循环 · 功率循环 · 结温波动

湿度敏感度(HAST)测试

高压蒸煮 · 偏置条件 · 封装可靠性

温度循环(TCT)测试

热机械应力 · 分层 · 键合线断裂

ESD敏感度测试

HBM · CDM · GaN脆弱点 · 防护

闩锁效应测试

闩锁机理 · 触发条件 · 抑制措施

闩锁可靠性

栅极可靠性测试

栅极漏电 · 击穿 · TDDB测试

阈值电压稳定性

正/负偏Vth漂移 · 恢复效应

动态导通电阻退化

电流崩塌 · 陷阱能级 · 测试电路

关态漏电失效

缓冲层漏电 · 表面漏电 · 温度依赖

击穿电压测试

击穿机理 · 测试方法 · 边缘终止

热阻定义 · 电学法/光学法 · 散热设计

热阻热管理

TSEP · 红外热成像 · 拉曼光谱

加速寿命模型

Arrhenius · Coffin-Manson · Eyring

Weibull分布分析

失效概率 · 形状参数 · 寿命预测

失效分析流程

非破坏/半破坏/破坏分析 · 报告撰写

流程方法论

光学显微镜(OM)分析

外观检查 · 裂纹 · 烧毁点定位

扫描电子显微镜(SEM)

二次电子 · 背散射 · EDX成分分析

聚焦离子束(FIB)分析

截面制备 · TEM样品 · 定点切割

透射电子显微镜(TEM)

高分辨像 · 电子衍射 · 界面分析

X射线透视 · CT扫描 · 焊点检测

热成像分析

热点定位 · 热分布 · 瞬态热成像

光发射显微镜(EMMI)

发光机理 · InGaAs探测器 · 时间分辨

激光热激发 · 电阻变化 · 短路定位

GaN器件失效案例

栅极烧毁 · 漏电退化 · 热失控 · 封装

可靠性设计(DFR)

降额 · 冗余 · 热设计 · 工艺优化