EPC, 새로운 신뢰성 보고서에서 eGaN 디바이스의 수명을 예측하는 물리학 기반 모델 공개

2021년 02월 01일

EPC(Efficient Power Conversion)는 기존의 11개 보고서에서 확보한 광범위한 지식에 이어 새로운 12단계 신뢰성 보고서를 발행했다. EPC는 이 보고서에서 eGaN 디바이스의 2,260억 시간에 이르는 현장 경험과 실리콘 전력 디바이스와 비교할 수 없는 견고한 성능을 입증했다.

EPC는 획기적인 현장 신뢰성 기록을 달성하는데 사용된 전략을 문서화한 12단계 신뢰성 보고서를 공개했다. eGaN 디바이스는 11년 이상 대량생산이 이뤄지고 있으며, 대부분 엄격한 동작조건을 가진 자동차, LTE 기지국 및 위성 등과 같은 애플리케이션에서 2,260억 시간 이상 동작하면서 매우 높은 신뢰성을 입증했다.

이 보고서는 eGaN 디바이스를 결함 시점까지 테스트한 결과를 보여주며, 이는 디바이스 고유의 결함 메커니즘을 식별할 수 있는 정보를 제공한다. 이러한 본질적인 결함 메커니즘을 식별함으로써 시간과 온도, 전기적 또는 기계적 스트레스에 따른 디바이스 동작에 대한 심층적인 지식을 개발하고, 보다 일반적인 동작 조건에서 제품의 안전한 동작 수명을 정확하게 예측할 수 있는 물리학 기반 모델을 만드는데 사용할 수 있다.

이 보고서는 9개의 섹션으로 구성되어 있으며, 각기 다른 결함 메커니즘을 다루고 있다:
   섹션 1: eGaN 디바이스의 게이트 전극에 영향을 미치는 본질적인 결함 메커니즘
   섹션 2: 동적 R_DS(on)에 기반한 고유의 메커니즘
   섹션 3: 안전 동작 영역(SOA: Safe Operating Area)
   섹션 4: 단락 상태에서 디바이스에 미치는 피해 테스트
   섹션 5: 장기간의 라이다 펄스 스트레스 상태에서 신뢰성을 평가하기 위한 맞춤형 테스트
   섹션 6: 기계적 힘에 의한 스트레스 테스트
   섹션 7: 디바이스의 납땜성
   섹션 8: 열-기계적 스트레스
   섹션 9: 현장 신뢰성

EPC의 공동창업자이자 CEO인 알렉스 리도우(Alex Lidow) 박사는 “EPC의 12번째 신뢰성 보고서는 수백만 개의 디바이스와 5세대 기술에 걸쳐 누적된 경험을 바탕으로 하고 있다. 이러한 신뢰성 테스트는 광범위한 스트레스 조건 하에서 GaN 디바이스의 동작을 파악하기 위해 지속적으로 수행되고 있다.”고 밝혔다.

또한 리도우 박사는 “표준 전력 반도체의 품질인증 테스트는 매우 특정한 테스트 조건을 통과한 부품만 보고하기 때문에 적절하지 않다. EPC는 결함 시까지 진행되는 테스트 방법론을 사용하여 전력변환 애플리케이션을 위한 보다 견고하고, 뛰어난 성능의 저비용 제품을 지속적으로 생산하고 있으며, 기존 실리콘 MOSFET 기술로 달성할 수 있는 수준을 넘어서는 신뢰성 실적을 축적했다.”고 언급했다.

EPC는 12단계 신뢰성 보고서의 주요 결과에 기여한 GaN 디바이스의 신뢰성 모델링, 예측 및 측정 방법론의 발전을 보여주는 일련의 웨비나를 개최한다. 이 웨비나는 EPC 웹사이트에서 등록할 수 있다.