随着电动车与人工智能(AI)系统持续朝高效能、高功率、高可靠度迈进，功率组件的性能与可靠度要求也同步提升。宽能隙半导体（WBG, Wide Bandgap）材料因具备高耐压、高温操作、高频切换及低功耗等特性，已设定为新一代AI电力系统800 V高压直流(HVDC) 架构，未来可在服务器主板上直接进行电源转换提供给AI芯片，以提高能源传输的效率跟稳定性。

7月4日DEKRA iST受邀参加DIGITIMES主办的「电源论坛─新世代电源管理」，由零组件工程部陈冠玮资深经理出席演讲，深入探讨宽能隙半导体（WBG）动态可靠度技术探讨与 2025 车用规范新版解析，分享最新规范改版重点、产业最新趋势与实务经验。

过去针对功率组件可靠度的验证，多采用静态可靠度测试。然而对于高频、高压、高温条件下运作的WBG组件而言，其故障模式与老化机制往往与传统硅组件不同，静态测试已不足以反映实际风险，因此动态条件的寿命验证正逐渐成为趋势。

AQG324改版重点


随着电动车与功率电子系统对可靠度的要求不断提升，2025年新版AQG 324 车用模块可靠度标准已于4月1日正式发布，AQG 324规范结构划分为三大测试区块：QC (Characterzation tests)、QE (Environmental tests)、QL (Lifetime tests)，本次改版重点集中于寿命测试区块，将QL-08～QL-11动态可靠度测试纳入强制性要求，针对碳化硅(SiC)模块类产品，提升其在实际运用之条件下的质量要求与可靠度挑战。

AQG 324本次改版三大关键：

1.动态测试纳入QL (Lifetime tests)中并具有的强制约束力
  • QL-08：HTFB (High Temperature Forward Bias)
  • QL-09：DGS (Dynamic Gate Stress)
  • QL-10：DRB (Dynamic Reverse Bias)
  • QL-11：Dyn H3TRB (Dynamic High Humidity High Temperature Reverse Bias)
2.测试温度变更为虚拟结温(Virtual Junction Temperature,Tvj)：原本的环境温度(TA)变更为虚拟结温(Tvj)，可更精准反映组件在实际运作时组装不同散热机构后所影响的热应力状况，提升产品验证的可靠度。

3.详细规范测试参数与流程：以QL-09(DGS)为例，若芯片厂或封装厂已有对应测试报告，则可免除重复测试，直接引用现有报告。但若无现成资料，则需重新规划测试条件，确保其一致性与可追溯性。

AEC新技术动态


在2025年4月的在美国举办AEC年度研讨会中，针对宽能(WBG)组件如碳化硅(SiC) 与氮化镓(GaN)的测试方式展开讨论，预计于 2025 年第三季发布修订后标准。其中，AQC-Q101会针对碳化(SiC) 修订更多测试要求与建议，而氮化镓(GaN)标准制定于2025年Q2启动，并搭配JEDEC-JC70指南建立4个工作小组，强化与业界共识之连结。

AEC-Q101预计发布新技术动态包含(实际以发布内容为准)：
  • HAST：组件测试建议以H3TRB取代HAST以避免电弧风险
  • IOL or PTC：WBG组件优先采用IOL测试
  • TC：增加对裸晶的测试要求
  • GSS：改为动态条件仿真，确保被测组件的闸极和闸极氧化物的⻑期可靠性，同时在不同的闸极电压位准之间切换
  • BDOL：body diode operating life用于验证body diode寿命与稳定性
  • HV H3TRB：取消原有100V上限的限制
  • UHAST：Autoclave(AC) Jedec文件不再有效
WBG相关动态可靠度
 

陈冠玮资深经理针对规范中的动态可靠度测试进行说明，协助业界更精准掌握测试趋势与应用重点：
AQG 324动态反向偏压测试(Dynamic reverse bias,DRB)：原本测试以1000小时为测试时间依据，改版后则转为使用循环次数(cycle)，其中新增Duty cycle需设定40%~60%及IDS ≥ 0 A以更准确模拟实际应用情境；同时，温度设定也从环境温度改为虚拟结温(Tvj)且Tvj ≥ 25°C。
  • AQG 324动态闸极压测试(Dynamic gate stress,DGS) ：原使用固定直流闸极压(DC)进行测试，新版规范需交替模拟最大/最小闸极电压,应力测试后需量测Vth 和 RDS(on)电性参数,监控动态条件下SiC的Vgs是否飘移以反映真实负载下的动态应力。
  • AQG 324高温高湿动态反偏测试(Dynamic H3TRB)：测试条件结合高温、高湿、高压反向偏压，对测试设备的耐压与耐湿热能力提出更高要求,其中新增Duty cycle需设定40%~60%及IDS =0A，确保其能反映现实应用中的极限条件。
  • AEC Q101间歇操作寿命测试(Intermittent Operation Life Test,IOL)：WBG组件优先采用IOL测试,此为固定时数的测试,测试时数不同于AQG 324，AQG 324强调IOL(PC)测试方式采Test-to-Fail模式进行，即测到模块失效为止，更有助于产品在设计时间即进行寿命预估与产品弱点分析。
  • JEDEC JEP180.01 DHTOL：仿真功率组件，，在高温、高压、高频的动态切换条件下的长期可靠度。目前只在GaN有要求而且是相当重要的动态可靠度测试,但此实验需要设计相匹配的周边电路,透过一系列验证后,才可以执行。
总结
 

随着宽能隙(WBG)技术的快速推进，WBG组件的动态可靠度测试将成为未来产品设计与导入的关键一环。在车用、能源与人工智能(AI)等对高可靠度要求严苛的应用领域，如何有效模拟实际应用条件，确保产品于极端运行条件下依然稳定，是产业竞争的决胜关键。

DEKRA iST德凯宜特于2025年取得ISO/IEC 17025对AQG324及AEC-Q101的关键项目认证，展现其在动态可靠度测试领域的专业实力与国际接轨能力。我们具备完整的动态测试平台与工程技术团队，可依据客户需求量身打造验证方案，加速产品导入并确保符合最新规范要求。DEKRA iST德凯宜特始终秉持「Problem Solved」的使命，将持续关注最新规范与技术趋势，与产业携手共创高可靠的未来。
 
   
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