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传统IGBT可靠性测试急需变革
时间:2014-06-20 点击:1152 次

 

传统IGBT可靠性测试急需变革
 
据Yole Developpement市场调查公司2013年报告,2014年IGBT市场总值将达到43亿美元,比2013年的39亿美元多出40亿美元。而从2011~2018年走势可见,主要驱动力是电动汽车/混合动力(EV/HEV)汽车(如图1)。同时,铁路牵引、可再生能源发电等需要越来越高的可靠性。可靠性成为功率电力电子器件的关键指标。
IGBT等大功率的电力电子器件通常需要大电流,例如地铁需要8A,新能源汽车需要600A,风能需要1500A及以上。同时电力电子器件的可靠性非常关键,例如机车牵引的期望寿命超过三十年,功率器件通常需上万次甚至百万次的功率循环要求,为对新型IGBT等电力子电子器件的可靠性提出了巨大的挑战。
“由于功率循环和热量导致与热相关的器件老化降级,容易导致焊线老化降级,金属层错位,焊接失效,硅芯片和基板的分层等问题。”Mentor Graphics公司负责半导体器件热特性评估和热阻测试仪器的市场开发总监John Isaac指出。因此需要在IGBT及模块研制和生产时,采用更精密的实验设备对电力电子器件进行测试。
Mentor Graphics的MicReD1500A功率循环测试设备利用MicReD经业界验证的T3Ster瞬态热测试技术,达到了实验室级的精度,具有高准确性。由于独特的结构函数功能,具有实时诊断器件的降级过程和失效原因,因此失效故障分析精准,并可缩短总的测试时间,只需原来测试时间的1/10及以下。由于加热电流达到1500A,并采用3通道的电流结构,因此可以在同一台设备上进行更多的样品测试。
 
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