SiCパワー半導体のAC-BTI試験（DGS試験／GSS試験）

JEITA EDR-4713 Amend.1 附則書E、JEDEC JEP195、AQG 324、T/CASAS 045—2024規格対応 SiCパワー半導体固有の劣化モードをテスト

Siよりも優れた性質（高耐圧、低損失）を持つSiCを用いたパワー半導体が注目されています。一方で、SiCパワー半導体の代表的な素子であるSiC MOSFETには、Si MOSFETでは見られない固有の劣化モードが存在し、スイッチング動作中にゲートへ印加されるACストレスにより、しきい値電圧のシフトが生じる場合があることが確認されています。多くの場合、しきい値電圧が正側にシフトしてオン抵抗が増加し、結果として消費電力の増加を引き起こします。
このゲートスイッチングによるしきい値電圧のシフト現象は、「AC-BTI」や「GSI」と規格によって異なる名称で呼ばれています。
また、この現象による特性変動量を評価する試験も、規格により「AC-BTI試験」「GSS試験」「DGS試験」と様々な名称が用いられています。以下の表に各規格ごとの呼称の対応関係を示します。
OKIエンジニアリングでは、本半導体テストサービスを通じて、自社デバイスの信頼性確保や、部品選定および製品設計に必要な情報の取得をサポートいたします。 

当社のAC-BTI試験サービスの特長

●国際規格に準拠した信頼性試験が可能
　規格：JEITA EDR-4713 附属書E,JEDEC JEP195,AQG 324

●自由度の高い試験が可能
　48検体同時に試験が可能、温度・測定・ストレス条件なども細かく調整可能

●短納期で再現性の高い試験サービスを提供可能
　オンボードでの連続試験・自動しきい値電圧測定、オン抵抗測定が可能

自由度の高い試験が可能

●装置2台稼働により、最大で96検体同時に試験が可能

●温度（-40～175℃）

●測定（Vthトリプルセンス法 他2種）

●ACストレス条件（～2MHz、-15V～+25V、TrTf可変など）も細かく調整可能

サービスを強化 (2026年11月～)

カスタムメイドの新装置導入によりサービス強化を行い、下記に対応します。

●ドレイン電圧印加条件下での試験に対応
　試験回路を拡張し、AQG 324に記載されている
　AC-BTI試験（DGS試験／GSS試験）におけるドレイン電圧影響の確認が可能となります。

●ゲート電圧スルーレートを向上
　ゲート駆動力の向上より、ゲート容量の大きいデバイスに対しても、規格で要求されるゲー　

　ト電圧のスルーレート（dV_GS/dt）に対応できるようになります。

●試験中のオン抵抗測定が可能
　試験中の4線式（4wire）測定が可能となり、オン抵抗の試験中測定に対応します。

●試験の高速化
　ゲート電圧を最大2MHzで印加できるようになり、試験時間の短縮が可能となります。

●同時試験個数Up
　1号機と新装置（2号機）の同時稼働により、最大で96個のデバイスを同時試験できるよう

　になります。

　　　　AC-BTI試験装置（1号機）　　　　　　　AC-BTI試験装置（新装置：2号機）

AC-BTI試験による製品比較事例（DGS試験／GSS試験）

AC-BTI試験事例（DGS試験／GSS試験）を紹介します。製造メーカーが異なるSiCパワー半導体を用いて、しきい値電圧の変動量比較を行いました。製造メーカー・製品により、しきい値電圧やオン抵抗の変動量に差異があることを確認しました。

　　　　　　　　　　　　　　　試験フローおよび試験回路図

　　　　　ACストレス波形の例　　　　　　　　　　しきい値電圧シフト量の比較

　　　　　AC-BTI試験後（1E+11サイクル）のしきい値電圧とオン抵抗の変動量比較

SiCパワー半導体のAC-BTI試験のお問い合わせ

SiCパワー半導体のAC-BTI試験について、OKIエンジニアリングまでお気軽にお問い合わせください。