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IGBT模塊疲勞測試
一、IGBT模塊概述
IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor),絕緣柵雙極型晶體管,是由BJT(雙極型三極管)和MOS(絕緣柵型場效應管)組成的復合全控型電壓驅動式功率半導體器件, 兼有MOSFET的高輸入阻抗和GTR的低導通壓降兩方面的優點。GTR飽和壓降低,載流密度大,但驅動電流較大;MOSFET驅動功率很小,開關速度快,但導通壓降大,載流密度小。IGBT綜合了以上兩種器件的優點,驅動功率小而飽和壓降低。
二、疲勞測試的目的和意義
應用于電力電子系統的長針IGBT模塊,當IGBT模塊處于正常工作時,電流會流經鍵合線,芯片會產生功率損耗,使得IGBT模塊運行溫度升高,又由于IGBT模塊的開通和關斷動作以及處理功率的波動性和間歌性,IGBT模塊內部容易產生溫度變化,加之IGBT模塊內部層與層之間的熱影脹系數不匹配,受到溫度變化作用時,每一層材料膨脹收縮體積不一,容易產生擠壓-拉伸,引起剪切應力和彎曲形變,非常容易受外界環境物理影響而產生不可逆損傷甚至是破壞,最終導致IGBT模塊疲勞失效。
三、疲勞檢測方法和儀器
使用對上海保圣TA.TXC疲勞檢測儀對IGBT模塊進行“循環疲勞"試驗,提升GBT功率模塊內元件的物理性能和IGBT模塊的使用壽命,
從而滿足對使用IGBT模塊的企業及要求使用壽命的要求。
上海保圣TA.TXC疲勞檢測儀廣泛用于IGBT功率模塊的疲勞檢測,還可用于其他電子芯片等疲勞檢測,應用于汽車領域、航天航空領域、軍工產品測試、研究機構的測試及各類院校的測試研究等應用。
介紹IGBT模塊的結構、失效模式等說明熱疲勞是影響IGBT使用壽命的主要因素。并基于此建立了IGBT使用壽命評估方法,將整車設計壽命與IGBT使用壽命結合起來,從而能夠從行駛里程的角度快速評估IGBT功率模塊 是否能夠滿足整車使用壽命的要求。此外,針對電控總成 的試驗現狀,提出在總成級試驗中進行IGBT加速試驗的可行性。