SiC凭借优异的物理材料特性和高击穿场强，是满足汽车行业“电动化将塑造未来出行”这一共识的最佳候选之一。
英飞凌采用多种质量等级，因为SiC器件同时用于工业和汽车应用。
基于质量手册，差异可概括如下：
工业级SiC器件：
应用范围广泛
使用寿命更长（超过5年直至30年），或适用于恶劣环境条件
基准质量认证方法确保符合标准（如JESD47），并可根据特定任务剖面进行额外的鲁棒性验证
汽车级SiC器件：
使用条件和负载变化范围大
使用寿命 ≥ 15年
质量目标达ppb级别 / OEM要求零失效
分立器件的鲁棒性认证方法按AEC-Q100/101要求定义
汽车功率模块认证按AQG324执行
ppb级别：即parts per billion，十亿分之一，1ppm=1000ppb
OEM要求：“expecting no single fail”，OEM即Original Equipment Manufacturer (原始设备制造商)，在汽车产业链中，OEM指整车厂。
汽车市场瞬息万变，宽禁带半导体因其明显能够满足更严苛需求而越来越受欢迎。进入这一市场的代价是高质量保障，即更长的寿命、对不同失效机制的理解以及新的激活能。总体而言，提升性能的需求正成为常态，也是供应商获得竞争优势的途径。
汽车市场（尤其是电动汽车）的演变对产品质量评估产生以下影响：
任务剖面要求更长的应力施加时间。AEC-Q101/AQG324是必须满足的最低标准。
设计新的应力条件以覆盖实际应用条件，以及新技术在这些条件下的表现。
鲁棒性验证现已远高于标准的认证测试。
仅仅满足汽车行业的标准已经不够了，AEC-Q101 被视为必须遵守的指导原则之一，但任务剖面现在要求在恶劣环境条件下以更快的开关速度实现更高的鲁棒性，所有这些都是在比Si基技术典型击穿场强高出15倍的场强下进行的。
任务剖面：即Mission Profile，是可靠性工程中的核心概念，指的是产品在实际应用中将要经历的完整工作条件及其时间分布。简单来说，它回答三个问题，在什么条件下工作？持续多长时间？条件如何变化？
对于电动汽车而言，同样的高压器件产品必须同时满足不同的工作模式，并且在每种模式下都能实现高可靠性：
充电模式：在稳定的高DC-link（直流母线）电压下运行超过30000h；
驾驶模式：根据电池性能，能在高结温下和宽电压范围内运行大约 8000h；
预处理模式：新的纯电动车型具有的一项功能，例如在使用汽车之前给内部驾驶空间加热（以定时或远程的方式启动），在这种模式下需要运行3000 h。
将AEC-Q101 中的要求数据转化为等效应力时间时，任务剖面与新兴应用需求之间存在明显的不匹配，这表明需要像SiC这样的技术来超越当前汽车标准，以满足更严苛的质量要求。
由于产品的复杂度日益提高以及用例更具有挑战性，鲁棒性裕度 (Robustness margins) 因此已被压缩：应用需求如今设定在过去的鲁棒性研究开始时的水平。（即：过去用来做极限探索的应力水平，现在变成了入门门槛）
汽车市场要求极低的dpm（百万缺陷率，defects per million），且传统Si基半导体与SiC技术的半导体在可靠性方面不应存在差异，因此必须在这种尚未达到Si成熟度的新技术与满足汽车应用需求的可接受FIT值之间找到平衡点：
栅极氧化层：更厚的栅氧层可实现更强的筛查能力，从而降低外在缺陷。
宇宙射线：漂移区（外延层）可设计为具有更高的抗宇宙射线能力。通过调节漂移区电阻Rdrift，可增强或降低抗宇宙射线能力。
本公众号内容基于英飞凌2025年10月发布的《英飞凌如何控制和保证基于SiC的功率半导体器件的可靠性白皮书》进行整理、分析与解读，版权归原作者所有，本文仅作学术交流与技术讨论，不构成对原文的实质性替代，详细内容请阅读原文，如有不当引用请联系删除。
