宽禁带半导体功率器件检测认证及可靠性评价技术进展与趋势成功举办！

近年来，以碳化硅和氮化镓为代表的第三代功率半导体迅猛发展，已成为中国功率电子行业的研发和产业化应用的重点。抓住第三代功率半导体的战略机遇期，实现半导体材料、器件、封装模块和系统开发的自主可控，对保障工业创新体系的可持续发展至关重要。

目前，第三代功率半导体器件已经在智能电网、电动汽车、轨道交通、新能源并网、开关电源、工业电机以及家用电器等领域得到应用，并展现出良好的发展前景。国际领先企业已经开始市场布局，全球新一轮的产业升级已经开始，正在逐渐进入第三代半导体时代。

3月29日，由宽禁带半导体技术创新联盟和小饭桌创服联合主办，工业机械出版社、中关村产业技术联盟联合会、山东产业技术研究院大力支持的科技小饭局线上沙龙圆满成功。本期小饭局特别邀请了泰克科技中国区业务拓展经理孙川，以“宽禁带半导体功率器件检测认证及可靠性评价技术进展与趋势”为主题进行了精彩的分享。

首先孙经理为我们介绍了国内半导体主要面临的问题。近一年来，国内第三代半导体功率器件发展迅速，碳化硅功率器件和模块厂商逐步进入量产阶段。随着国家能源转型需求和电动汽车的普及，国内对新型动力装置需求旺盛，市场进入快速增长阶段。但需要冷静观察的是，国产第三代半导体功率器件进入成熟应用还有很长的路要走。目前国内第三代半导体功率器件面临的主要问题主要有两个方面：

第一点就是由于材料和工艺的不成熟，器件的良率相对较低。因此，在生产过程中，需要增加更多的测试步骤来筛选缺陷。有缺陷的器件越早被筛选出来，就能更好地降低封装和测试成本。因此，对晶圆级参数测试和晶圆级可靠性测试的更多需求将不断出现，这也是未来测试领域的一个重点发展方向。

第二点是如何向用户证明器件的可靠性。与硅基器件不同，第三代半导体功率器件上市时间相对较短，缺陷暴露不足，故障机制不明确。如何有效地预测和验证设备可靠性将成为行业的关键问题。

然后孙经理展示了碳化硅器件的制作流程，由于宽禁带半导体的良品率低，因此与硅器件相比碳化硅器件增加了许多测试节点，首先在晶圆级增加许多动态参数测试，可靠性测试也提出了更加严苛的要求。由于碳化硅的硬度非常大，在切割过程中会产生一定的损坏，因此在封装前需要进行KGD测试，筛选出有缺陷的裸die。封装好后再进行一轮封测和可靠性测试，才能够放在电源产品中进行下一步的调试。

接着孙经理依次详细的介绍了各个环节的测试内容。晶圆验收测试(WAT)是通过测试放置在晶圆预定测试位置上的各种测试结构以得到晶圆的良好性或适合性的初始测量。对其进行分析，有助于找到阻碍产量和造成运营效率低下的故障原因。

晶圆级动静态参数测试是在晶圆切割前，对整片Wafer的每个Die进行测试，筛选出合格的 Die 并在系统中标注。以减少后期封装和测试的成本。可以更直接的知道Wafer的良率。即监测工艺，控制成本。

KGD (Known Good Die)测试用于芯片封装前裂片后测试，把因为切割造成损坏的Die通过测试挑出来，以减少后期封装和测试的成本。对于功率模块封装，将不合格的Die进行提前筛选，防止功率模块封装后失效。

孙经理告诉我们，宽禁带半导体的可靠性测试中，除了传统的硅器件的静态的可靠性测试之外，还增加了许多动态的测试。这种需求是来源于宽禁带半导体器件与硅基器件的不同，对于碳化硅、氮化镓来讲动态压力条件更加恶劣，会出现一些特征值的漂移。这些测试方法虽然尚未形成标准，但已逐渐出现在各种相关文章和测试方法指南中。

欧洲车辆规范标准AQG 324也首次包含了碳化硅动力器件的动态老化试验方法。通过这些新方法，将更有效地向用户证明，新型动力设备能够满足汽车电驱动、服务器电源、数据中心等严苛的可靠性要求，为新型动力设备开辟高附加值的市场。

在未来更多的测试设备将与探针台、探卡、夹具设备相结合，完成晶圆级的器件测试和筛选，提高筛选效率，因此会增加许多系统集成和设备厂商的机会。在未来三五年的时间里，测试的需求量非常大，随着工艺和材料逐渐成熟，达到稳定量产的阶段，一些测试节点的需求会慢慢减弱，这是一个自然规律的发展的流程。我们相信宽禁带半导体的良品率和可靠性提升的时候，也就是真正的进入到更广泛的工业级、车规级甚至军工级的市场的时候。

最后，孙经理现场解答了听众们普遍关注的技术和市场问题。

Q：目前我国的宽禁带半导体正处于过渡发展阶段，此时的市场需求是分散化的非标的，如何看待当前市场的机会呢？

A：很多传统的测试设备厂都想进入到碳化硅市场中，从近两年的趋势来看，碳化硅的市场更大。在目前阶段，碳化硅配合电动汽车的增长趋势，量产的时候会有一波爆发性的测试需求。随着工艺的成熟，器件设备的稳定，需求量可能会逐渐下降，但是这个巅峰时期的需求量已经足够测试厂商生存一段时间了。这个市场还是有很大的吸引力的。

Q：介绍一下静态测试和动态测试的区别。

A：静态测试和动态测试指的是器件测试两种不同类型的参数。静态测试是器件在关断或导通固定状态下，对器件的电压、电流、电阻等特性电学参数做测试。动态测试也叫做对器件开关特性的测试，是对器件在动态开关过程中特性的变化，如开启损耗和关断损耗等参数进行测试。这两种参数在器件的手册里面重要性都很高，也是反映器件特性的非常基本的参数。

本次活动通过宽禁带半导体技术创新联盟、小饭桌创服、工业机械出版社三个平台联合直播，共吸引两千三百余人次在线上观看，产学研媒齐聚，获得观众一致好评。会后，联盟将会根据参会观众的意向和需求持续沟通，全程做好跟踪、对接等服务工作，为国内宽禁带半导体产业蓬勃发展提供更多支持，带动我国宽禁带半导体行业健康、有序、快速发展。