2025年6月1-5日，第37届ISPSD会议在日本熊本市举办，理想汽车在大会上发表了题为《Analysis on BVDSS Outlier Chips and Screening Technology for 1.2 kV Automotive SiC MOSFETs》（1200V汽车级碳化硅MOSFET芯片击穿电压离群芯片的分析与筛选技术研究）的论文。
ISPSD（功率半导体器件和集成电路国际会议）是功率半导体器件和集成电路领域最具影响力和规模最大的顶级国际学术会议，被认为是该领域的“奥林匹克”会议。经过激烈角逐，今年全球仅176篇论文被大会录用，理想汽车成为本次录用单位中唯一的汽车企业。
接下来，让我们一起看看，是怎样的研究成果让理想汽车成为本次大会的“车企独苗”？
与行业泰斗级学者
德国开姆尼茨工业大学Josef Lutz教授热烈交流中
大会展示现场
01
小科普：什么是SiC芯片？它有什么作用？
我们都知道，对于电动汽车来说，辅助驾驶和车机系统都离不开半导体芯片。事实上，除此之外，对于汽车动力系统来说，半导体芯片更是有着极其重要的地位。一般来说，这类芯片在需要处理高电压、大电流的功率应用中工作（如电机驱动），故其被称作为功率芯片。
而由于碳化硅（SiC）材料本身“天赋异禀”，碳化硅芯片在800V高压系统上能耗优势明显，其已经成为了功率芯片领域的领头羊。当一辆辆电动汽车在马路上疾驰，车内的SiC芯片们便默默将电池包中的高压直流电转换成能让电机转动的交流电，这个动作每秒要重复10000次以上！车主们深踩一脚电门，瞬间就有几百安培的电流从芯片体内流过，但芯片仍然可以“气定神闲”，不会受到损伤。
正是有了SiC芯片的帮助，电动汽车的高压快充、瞬间加速才成为了可能。但我们也可以看到，一会儿是“肩扛高压电”，一会儿是“手持大电流”，SiC芯片在车上干的全都是又累又危险的活儿，没有强壮的“身板”可不行。
更麻烦的是，有一些SiC芯片内部存在着尚未被行业识别的缺陷，在身上看不见的地方存在着一些小毛病。它们第一眼看上去挺不错，能够通过下线测试，但一旦被装车使用，时间久了会有“半路撂挑子”的风险，导致严重的车辆故障。
碳化硅芯片，高压系统全靠它 02 理想汽车芯片团队的这篇论文，有什么门道? 本篇论文来自理想汽车自研SiC芯片团队，团队成员通过大量的流片验证和测试分析，发现了一类隐藏极深的“问题芯片”——在严苛的工作环境下，这类芯片会存在突然烧毁的风险。但是，这类芯片由于满足目前行业内现有的各种测试标准，是被当作合格产品流入下游领域的（包括汽车应用）！
理想汽车基于30万颗自研SiC芯片的测试数据，将芯片扛电压的本领（击穿电压）和每颗芯片对应的碳化硅材料特性以及流片过程数据结合在一起进行综合分析，最终在击穿电压离群芯片中找出了这类芯片。
如果将SiC芯片比作人的话，发现过程是这样的：只要人正常吃饭（击穿电压符合行业标准），我们就不能单纯通过饭量大小（击穿电压高低）来判断一个人是否生病，因为每个人的胃口大小不一样（每颗芯片的耐压能力会存在轻微差异）。可是如果我们有一台“CT机”，可以透视看到一个人明明是“大胃王”，每顿吃的却比别人少（击穿电压低），那我们就要看看他是否身体不舒服了（芯片异常）。
这篇论文通过层层剖析，不仅展示了芯片是怎样失效的，为什么会失效，还告诉大家“CT机”怎么制造，从而可以具备透视能力，将这类问题芯片挑出来。文章最后，还开出了从根本上解决问题的“药方”——从碳化硅晶体生长工艺着手。这些对整体提升产业内SiC芯片的可靠性表现具有重要意义！
论文首页 目前，SiC芯片在电动汽车高压平台上的大规模应用已成为趋势。未来，理想汽车将深度结合汽车应用需求，持续研发、不断前行，追求更安全、更高效的SiC芯片，让用户出行的每一程都更加安全无忧。
推荐阅读
