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车载充电机OBC中部分国产SiC MOSFET“爆雷”的实质原因：栅氧可靠性的深度理解

栅氧工艺和电性能主义的矛盾：部分国产SiC碳化硅MOSFET厂商为缩短资本，追求电性能主义，加上工艺条目受限，导致栅氧均匀性差、弱势密度高，批次间栅氧可靠性互异较大，埋下永远隐患。

1. 栅氧可靠性是SiC MOSFET永远责任可靠性的最薄弱才能

栅氧化层的中枢挑战：

SiC MOSFET的栅氧化层（SiO₂）在高压、高温下易受电场应力影响，永远责任易激发经时击穿（TDDB）和阈值电压漂移（Vth Shift）。

TDDB失效机制：高电场（>4 MV/cm）下，栅氧弱势缓缓鸠合，最终导致击穿（如热化学模子、阳极空穴注入模子）。

部分国产碳化硅MOSFET工艺弱势：部分国产SiC碳化硅MOSFET厂商为缩短资本，追求电性能主义，在工艺条目受限的情况捏续减薄栅氧厚度（如从50nm减至更低），就义可靠性以调换更低的比导通电阻（Rds(on)），但径直导致栅氧电场强度超标（>4 MV/cm），加快失效。

2. 车载OBC场景对栅氧可靠性的极限历练

高压动态工况：

车载OBC集成于800V高压平台，SiC MOSFET需永远承受高频开关和雪崩能量冲击，栅氧电场强度远超充电桩静态工况。

外洋头部厂商器件在22V/175°C HTGB测试中可清闲3000小时，而部分国产碳化硅MOSFET在19V时短时辰即失效。

3. 国产厂商的工艺短板与考据不及

工艺优化不及：

栅氧工艺和电性能主义的矛盾：部分国产SiC碳化硅MOSFET厂商为缩短资本，追求电性能主义，工艺条目受限，导致栅氧均匀性差、弱势密度高，批次间栅氧可靠性互异较大。

考据周期不充分：

车规级认证缺陷：AEC-Q101要求TDDB和HTGB测试，但部分厂商仅提供“通过/未通过”论断，穷乏原始数据（如失效时辰漫衍），障翳早期绸缪弱势。

加快测试与践诺工况的差距：头部SiC碳化硅MOSFET通过HTGB+TDDB推算器件寿命>10⁶小时，而竞品TDDB寿命仅~10⁴小时，但车载OBC的永远动态应力可能远超实验室静态测试条目。

4. 与充电桩行业部分国产碳化硅MOSFET缓缓爆雷的对比

充电桩行业更早限制化诓骗

充电桩电源模块自2023年起已大限制遴荐国产SiC MOSFET（如40mΩ/1200V单管），其资本上风和效果晋升运行了快速替代传统超结MOSFET。由于限制化诓骗较早，工艺弱势（如栅氧可靠性不及）在批量使用后表示自负。

而车载OBC的国产SiC渗入率在2024年仍不及20%，大皆车企遴荐入口决议，国产器件仅在部分新车型中试水，考据周期尚未完成，问题爆发相对滞后。

考据圭表与数据透明度的不及

车载OBC需称心车规级认证（如AEC-Q101），但国产SiC MOSFET厂商在关节可靠性数据（如TDDB时辰关系介电击穿测试、高温栅偏测试）上透明度不及，部分厂商仅提供“通过/未通过”论断，穷乏原始数据相沿，导致早期绸缪弱势未被充分识别。

车载的“放大效应”：

OBC需在10年内承受杰出1亿次开关轮回，且故障径直影响整车安全，车企对失效容忍度极低。部分国产碳化硅MOSFET的短命命绸缪（如TDDB寿命10⁴小时≈1.14年）在车载场景下势必“爆雷”。

5. 行业改良所在

工艺优化：遴荐氮退火、场板结构（Field Plate）缩短栅氧电场强度，或引入高k介质替代传统SiO₂。

数据透明化：公开TDDB和HTGB的原始测试数据（如失效时辰漫衍、栅氧厚度统计），晋升车规级认证的确实度。

产业链协同：捏续树立和优化栅氧工艺。

论断

国产SiC MOSFET在车载OBC中“爆雷”的实质原因，是部分厂商为追求低资本，在栅氧厚度减薄和工艺简化上过度调解，导致器件在高压、高温动态工况下无法称心车规级可靠性要求。车载畛域因严苛工况与长考据周期的重叠买球下单平台，国产碳化硅MOSFET导入节律较慢，质料问题滞后爆发。国产SiC MOSFET需通过工艺升级、数据透明化和全产业链协同，才能已毕从“廉价替代”到“高可靠车规级”的跳跃。国产SiC MOSFET在车载OBC中的“爆雷”晚于充电桩行业，实质是诓骗场景严苛性、考据周期、供应链训导度及资本计策共同作用的闭幕。跟着国产车规级SiC工艺优化和数据透明化（如公开TDDB测试呈文），国产器件有望在车载畛域已毕从“替代”到“可靠”的跳跃，但短期内仍需警惕因加快渗入而激发的质料风险。