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(yīng)管）組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動式功率半導(dǎo)體器件， 兼有MOSFET的高輸入阻抗和GTR的低導(dǎo)通壓降兩方面的優(yōu)點。GTR飽和壓降低，載流密度大，但驅(qū)動電流較大；MOSFET驅(qū)動功率很小，開關(guān)速度快，但導(dǎo)通壓降大，載流密度小。IGBT綜合了以上兩種器件的優(yōu)點，驅(qū)動功率小而飽和壓降低。

二、疲勞測試的目的和意義

應(yīng)用于電力電子系統(tǒng)的長針I(yè)GBT模塊，當(dāng)IGBT模塊處于正常工作時，電流會流經(jīng)鍵合線，芯片會產(chǎn)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(guān)斷動作以及處理功率的波動性和間歌性，IGBT模塊內(nèi)部容易產(chǎn)生溫度變化，加之IGBT模塊內(nèi)部層與層之間的熱影脹系數(shù)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(chǎn)生擠壓-拉伸，引起剪切應(yīng)力和彎曲形變，非常容易受外界環(huán)境物理影響而產(chǎn)生不可逆損傷甚至是破壞，最終導(dǎo)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(huán)疲勞"試驗，提升GBT功率模塊內(nèi)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(yè)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(yīng)用于汽車領(lǐng)域、航天航空領(lǐng)域、軍工產(chǎn)品測試、研究機構(gòu)的測試及各類院校的測試研究等應(yīng)用。

介紹IGBT模塊的結(jié)構(gòu)、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(shè)計壽命與IGBT使用壽命結(jié)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(xiàn)狀，提出在總成級試驗中進行IGBT加速試驗的可行性。