Transphorm publie les données de qualité et de fiabilité qui étayent les chiffres récemment annoncés sur les ventes d'appareils

L'inclusion des taux de défaillance prématurée et de défaillance sur le terrain fournit le premier ensemble de validation complet du secteur pour le GaN de 650 V

Transphorm publie les données de qualité et de fiabilité qui étayent les chiffres récemment annoncés sur les ventes d'appareils

Heather Ailara
211 Communications
heather@211comms.com
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Transphorm Inc. -- le leader de la conception et de la production des premiers semi-conducteurs au nitrure de gallium (GaN) de 650 V certifiés JEDEC et AEC-Q101 et assurant la fiabilité la plus élevée -- a publié aujourd'hui le premier ensemble complet de données de validation du secteur concernant les FET de puissance GaN dans l'intervalle 600 V et supérieur. Ces informations s'ajoutent à l'annonce de Transphorm du mois de décembre 2018 indiquant que l'entreprise avait commercialisé plus de 250 000 FET GaN à ce jour. Ci-après se trouvent les détails étayant les déclarations publiques de Transphorm aux clients, et citant la fiabilité comme influenceur clé dans leur sélection d'appareils GaN.

« Sur le marché de la conversion électrique - la qualité, la fiabilité et les performances sont les trois principaux facteurs utilisés lors de la sélection des transistors. Nous avons toujours opéré avec la conviction que donner la priorité à la qualité et à la fiabilité favorisera le succès du GaN haute tension » explique Philip Zuk, Vice-Président du Marketing technique mondial, chez Transphorm. « Nous sommes fiers de voir que cette stratégie génère des résultats positifs et estimons qu'il est important de diffuser les données de validation, de manière à ce que les clients potentiels et existants puissent comprendre les véritables capacités du GaN ».

La disponibilité des deux nouveaux types de données, la Défaillance prématurée (Early Life Failure, ELF) et la Défaillance sur le terrain, qui complètent l'ensemble de données de validation marque une nouvelle étape essentielle pour la technologie GaN haute tension. Elles positionnent de plus le GaN de Transphorm comme une solution compétitive par rapport aux solutions alternatives - le silicium et le carbure de silicium (SiC) - et qui devrait les surpasser, dans la mesure où la technologie de conversion électrique de Transphorm se trouve dans sa première phase de maturation alors que les transistors au silicium sont depuis longtemps arrivés à maturité et que le SiC est en développement depuis une décennie.

Fiabilité du GaN haute tension : Une vue complète
L'ensemble de données complet de Transphorm comprend cinq composantes de la fiabilité produit :

1. Qualification produit : définie par les normes JEDEC et AEC-Q101.
2. Test au-delà des exigences des normes : comprend le test de commutation haute tension, d'épuisement unique (single event burnout, SEB), le HTOL, et le test HTGB à des températures et tensions élevées.
3. Durée de vie intrinsèque : mesure la durée de vie « jusqu'à l'usure » de l'appareil, et définit également les modes de défaillance et les facteurs d'accélération.
4. Durée de vie extrinsèque ou ELF : prévoit les taux de défaillance sur le terrain dans les taux de défaillance dans le temps (Failure in Time, FIT) ou des pièces par million (ppm) par an, utilisés pour les calculs de garantie.
5. Défaillance sur le terrain : mesure les performances réelles de l'appareil sur le terrain dans les applications client.

« Les données intrinsèques seules ne suffisent pas » déclare Ron Barr, Vice-président de la qualité et de la fiabilité, chez Transphorm. « Le test intrinsèque nous donne les facteurs d'accélération que nous utilisons en conjonction avec le test de défaillance prématurée afin de déterminer le taux de « mortalité infantile » du produit. Grâce à cela, les clients peuvent facilement et précisément sélectionner les appareils GaN. Associer les données intrinsèques avec les données extrinsèques et les taux de défaillance sur le terrain offre une base complète sur le mode de fonctionnement des FET GaN ».

Défaillance prématurée extrinsèque

Les taux de défaillance intrinsèque donnent des visions démesurément optimistes de la fiabilité du produit. Également appelée « mortalité infantile », l'ELF donne la vision la plus réaliste via les taux de FIT et de ppm. La défaillance prématurée évalue les défauts potentiels dans les matériaux, la conception et le contrôle de processus, susceptibles de provoquer la défaillance des pièces. L'ELF est notamment la cause de la majeure partie des réclamations sous garantie des clients et se produit généralement plus tôt et à des taux supérieurs aux défaillances dues à l'usure. Compte tenu de cela, les clients utilisent les données de l'ELF pour déterminer les risques de garantie et les coûts.

ELF de Transphorm :

• FIT : 0,45
• ppm : 4 

Défaillance sur le terrain :

La défaillance sur le terrain mesure le nombre d'appareils qui tombent en panne dans les systèmes clients, en production, par rapport au nombre total de pièces vendues. Transphorm a vendu plus de 250 000 FET et accumulé plus de 1,3 milliard d'heures de fonctionnement sur le terrain, générant les taux de défaillance sur le terrain suivants :

• FIT : 3,1
• ppm : 27,4 (estimation prudente)

Les taux de défaillance de Transphorm s'alignent sur celui du SiC, qui est déclaré être inférieur à 5 FIT. De plus, le taux ppm de Transphorm continue de diminuer dans le temps, et ce, quelle que soit l'application, ce qui suggère que la fiabilité est meilleure que celle actuellement déclarée.

Veuillez lire High Voltage GaN Switch Reliability pour obtenir plus de détails sur le test de l'ELF et de la défaillance sur le terrain.

Durée de vie intrinsèque

La durée de vie intrinsèque est essentiellement la durée de vie théorique d'un appareil, en supposant que l'usure matérielle est le seul contributeur à la longévité de la pièce. Les données sont créées à l'aide de la méthodologie « Physique de la défaillance », qui implique d'abord la mesure du délai jusqu'à la défaillance lorsque l'on soumet les pièces à une contrainte de tension et de température, puis la création de modèles correspondants, utilisés pour prédire la durée de vie ultime.

Usure intrinsèque du GaN de Transphorm :

• Durée moyenne avant la défaillance [MTBF]¹ : 1e¹¹ heures [+11 millions d'années]
• Durée de vie² [100 ppm] : 100 millions d'heures [11 415 années]

À propos de Transphorm

Transphorm conçoit et fabrique les semi-conducteurs GaN les plus performants et les plus fiables pour les applications de conversion de puissance à haute tension. L'entreprise possède l'un des plus importants portefeuilles IP Power GaN (plus de 1 000 brevets déjà émis ou en instance dans le monde entier), et produit les seuls FET GaN certifiés JEDEC et AEC-Q101, du secteur. Site web : www.transphormusa.com Site web Chine : www.transphormchina.com

¹ MTBF est le moment où 63,2 % de la population a enregistré une défaillance
² La durée de vie est définie comme la phase d'usure des appareils lorsque le taux 100 ppm/an est utilisé

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