功率模塊的可靠性,是指器件在一定時(shí)間內(nèi)、一定條件下無(wú)故障的運(yùn)行的能力,是功率模塊最重要的品質(zhì)特性之一。 要滿足現(xiàn)代技術(shù)和生產(chǎn)的需要,獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益,必須使用高可靠性的產(chǎn)品,這樣設(shè)計(jì)的產(chǎn)品才具有更高的...
功率模塊的可靠性,是指器件在一定時(shí)間內(nèi)、一定條件下無(wú)故障的運(yùn)行的能力,是功率模塊最重要的品質(zhì)特性之一。 要滿足現(xiàn)代技術(shù)和生產(chǎn)的需要,獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益,必須使用高可靠性的產(chǎn)品,這樣設(shè)計(jì)的產(chǎn)品才具有更高的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。 那么如何才能實(shí)現(xiàn)高的可靠性呢?在設(shè)計(jì)階段可以考慮下述因素:
1、封裝材料的選取,比如芯片技術(shù)、焊接材料、外殼封裝材料、芯片鈍化層的材料;
2、封裝連接工藝的采用,比如焊接工藝、燒結(jié)工藝、鍵合線的幾何形狀、彈簧連接;
3、芯片的布局,比如實(shí)現(xiàn)更好的均流,降低電磁干擾的影響。
在設(shè)計(jì)階段對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行可靠性測(cè)試顯得尤為重要。
常見(jiàn)的可靠性測(cè)試項(xiàng)目參考如下:
HTRB,高溫反偏測(cè)試
HTGB,高溫門(mén)極反偏測(cè)試
H3TRB,高溫高濕反偏測(cè)試
在整個(gè)測(cè)試過(guò)程中,必須對(duì)測(cè)試前、測(cè)試中、測(cè)試后的器件參數(shù)進(jìn)行測(cè)量和對(duì)比。對(duì)IGBT而言,當(dāng)測(cè)試參數(shù)出現(xiàn)以下變化時(shí),就可認(rèn)為出現(xiàn)失效:
IGBT模塊參數(shù) | 失效判定依據(jù) |
飽和壓降VCEsat | 超過(guò)初始值的20% |
門(mén)極開(kāi)通電壓VGE(th) | 超出上限值或下限值* |
門(mén)極漏電流IGES | IGES大于上限值* |
集電極-發(fā)射極漏電流ICES | ICES大于上限值* |
結(jié)-殼熱阻Rth(j-c) | 超過(guò)初始值的20% |
絕緣電壓Visol | 超過(guò)指定的限制* |
*號(hào)值參考規(guī)格書(shū)。
HTRB 高溫反偏測(cè)試
高溫反偏測(cè)試主要用于驗(yàn)證長(zhǎng)期穩(wěn)定情況下芯片的漏電流,考驗(yàn)對(duì)象是IGBT邊緣結(jié)構(gòu)和鈍化層的弱點(diǎn)或退化效應(yīng)。
測(cè)試標(biāo)準(zhǔn):IEC 60747-9
測(cè)試條件為:1000個(gè)小時(shí),95% VCE(max),125℃<Tc< 145 ℃
測(cè)試原理圖如下:
在測(cè)試中,需持續(xù)監(jiān)測(cè)門(mén)極的漏電流和門(mén)極開(kāi)通電壓,若這兩項(xiàng)參數(shù)超出指定規(guī)格,則模塊將不能通過(guò)此項(xiàng)測(cè)試。
HTGB 高溫門(mén)極反偏測(cè)試
高溫門(mén)極反偏測(cè)試主要用于驗(yàn)證柵極漏電流的穩(wěn)定性,考驗(yàn)對(duì)象是IGBT柵極氧化層。
測(cè)試標(biāo)準(zhǔn):IEC 60747-9
測(cè)試條件為:1000個(gè)小時(shí),VGE=±20V(+/-方向都需測(cè)試,各一半測(cè)試樣品),Tj=Tj(max)
測(cè)試原理圖如下:
在測(cè)試中,需持續(xù)監(jiān)測(cè)門(mén)極的漏電流和門(mén)極開(kāi)通電壓,若這兩項(xiàng)參數(shù)超出指定規(guī)格,則模塊將不能通過(guò)此項(xiàng)測(cè)試。
H3TRB 高溫高濕反偏測(cè)試
高溫高濕反偏測(cè)試,也就是雙85測(cè)試,主要用于測(cè)試濕度對(duì)功率器件長(zhǎng)期特性的影響。
測(cè)試標(biāo)準(zhǔn):IEC 60068-2-67
測(cè)試條件為:1000個(gè)小時(shí),環(huán)境溫度85℃,相對(duì)濕度85%,VCE=80V
測(cè)試原理圖如下:
在這一項(xiàng)測(cè)試中,施加的電場(chǎng)主要用于半導(dǎo)體表面離子積累和極性分子的驅(qū)動(dòng)力,但是為了避免測(cè)試過(guò)程中漏電流產(chǎn)生的溫升降低相對(duì)濕度,所以對(duì)于IGBT器件,一般選用80V做為測(cè)試電壓,這樣能將芯片的自加熱溫度控制在2℃以內(nèi)。 最近的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)表明,許多現(xiàn)場(chǎng)失效與濕度有著不可分割的關(guān)系,因此引入了高壓高溫高濕反偏測(cè)試的討論,即HV-H3TRB測(cè)試。隨著IGBT芯片的技術(shù)更新,漏電流變的更低,對(duì)于阻斷電壓為1200V或更高的器件,測(cè)試電壓可調(diào)整為阻斷電壓的80%。這樣,可保證功率模塊在高濕度應(yīng)用情況下具有更高的可靠性。
金凱博碳化硅SiC車規(guī)級(jí)動(dòng)態(tài)可靠性測(cè)試系統(tǒng)具有80個(gè)測(cè)試通道、每個(gè)通道獨(dú)立控制;實(shí)時(shí)保存測(cè)試結(jié)果,生成測(cè)試報(bào)告;具有防燙、過(guò)流、過(guò)壓保護(hù);支持?jǐn)U展外接標(biāo)準(zhǔn)儀表等眾多優(yōu)勢(shì)性能。并具有高溫高壓高頻高精度脈沖源:dv/dt>50v/ns、頻率50KHz;高精度測(cè)試:電流分辨率10pA,電壓分辨率100nV;多參數(shù)測(cè)量:Vsd電壓、Vgsth電壓、Rds電阻、lgss漏電流、ldss漏電流、溫度,功能完備并有可擴(kuò)展性。
2024-10-31
2024-09-25
2024-09-24
2024-09-18
2024-08-26
2024-06-28
2024-04-23
2024-04-12
2024-04-01
2024-03-28
2024-11-06
2024-11-06
2024-11-06
2024-11-05
2024-11-05
2024-11-05
2024-10-29
2024-10-29
2024-10-29
2024-10-29