电工技术学报
電工技術學報
전공기술학보
TRANSACTIONS OF CHINA ELECTROTECHNICAL SOCIETY
2014年
6期
17-23
,共7页
唐勇%汪波%陈明%刘宾礼
唐勇%汪波%陳明%劉賓禮
당용%왕파%진명%류빈례
绝缘栅双极型晶体管%高温%可靠性%在线评估%功率循环测试
絕緣柵雙極型晶體管%高溫%可靠性%在線評估%功率循環測試
절연책쌍겁형정체관%고온%가고성%재선평고%공솔순배측시
IGBT%high temperature%reliability%on-line evaluation%power cycling test
绝缘栅双极型晶体管(IGBT)在反复的热应力冲击下将引发失效,严重时将导致整个装置烧毁.目前对IGBT可靠性的分析主要有实验测试、寿命预测以及可靠性评估三种方法,对于实际装置中IGBT长期工作的可靠性难以实现有效的在线评估.分析了由IGBT可靠性降低引发的失效机理与三种主要的可靠性分析方法,指出了通过监控IGBT结壳间稳态热阻来实现可靠性在线评估存在的困难.通过开展高温下的功率循环测试,采用高速红外热像仪拍摄温度变化与键丝失效过程,同时对IGBT模块电气与传热特性进行监控,发现IGBT在高结温与高温度梯度时主要的失效形式是键丝脱落与熔化,在外部特性上表现为压降值增大,而热阻基本不变.从而提出了一种通过监控压降变化来实现IGBT可靠性在线评估的有效方法,该方法易于操作且准确度高,对于保证IGBT与整个装置的长期安全可靠运行可起到重要作用.
絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)在反複的熱應力遲擊下將引髮失效,嚴重時將導緻整箇裝置燒燬.目前對IGBT可靠性的分析主要有實驗測試、壽命預測以及可靠性評估三種方法,對于實際裝置中IGBT長期工作的可靠性難以實現有效的在線評估.分析瞭由IGBT可靠性降低引髮的失效機理與三種主要的可靠性分析方法,指齣瞭通過鑑控IGBT結殼間穩態熱阻來實現可靠性在線評估存在的睏難.通過開展高溫下的功率循環測試,採用高速紅外熱像儀拍攝溫度變化與鍵絲失效過程,同時對IGBT模塊電氣與傳熱特性進行鑑控,髮現IGBT在高結溫與高溫度梯度時主要的失效形式是鍵絲脫落與鎔化,在外部特性上錶現為壓降值增大,而熱阻基本不變.從而提齣瞭一種通過鑑控壓降變化來實現IGBT可靠性在線評估的有效方法,該方法易于操作且準確度高,對于保證IGBT與整箇裝置的長期安全可靠運行可起到重要作用.
절연책쌍겁형정체관(IGBT)재반복적열응력충격하장인발실효,엄중시장도치정개장치소훼.목전대IGBT가고성적분석주요유실험측시、수명예측이급가고성평고삼충방법,대우실제장치중IGBT장기공작적가고성난이실현유효적재선평고.분석료유IGBT가고성강저인발적실효궤리여삼충주요적가고성분석방법,지출료통과감공IGBT결각간은태열조래실현가고성재선평고존재적곤난.통과개전고온하적공솔순배측시,채용고속홍외열상의박섭온도변화여건사실효과정,동시대IGBT모괴전기여전열특성진행감공,발현IGBT재고결온여고온도제도시주요적실효형식시건사탈락여용화,재외부특성상표현위압강치증대,이열조기본불변.종이제출료일충통과감공압강변화래실현IGBT가고성재선평고적유효방법,해방법역우조작차준학도고,대우보증IGBT여정개장치적장기안전가고운행가기도중요작용.
