傳統(tǒng)IGBT可靠性測試急需變革

　　據(jù)Yole Developpement市場調(diào)查公司2013年報告，2014年IGBT市場總值將達到43億美元，比2013年的39億美元多出40億美元。而從2011~2018年走勢可見，主要驅(qū)動力是電動汽車/混合動力(EV/HEV)汽車(如圖1)。同時，鐵路牽引、可再生能源發(fā)電等需要越來越高的可靠性。 可靠性成為功率電力電子器件的關(guān)鍵指標。

　　IGBT等大功率的電力電子器件通常需要大電流，例如地鐵需要8A，新能源汽車需要600A，風(fēng)能需要1500A及以上。同時電力電子器件的可靠性非常關(guān)鍵，例如機車牽引的期望壽命超過三十年，功率器件通常需上萬次甚至百萬次的功率循環(huán)要求，為對新型IGBT等電力子電子器件的可靠性提出了巨大的挑戰(zhàn)。

　　“由于功率循環(huán)和熱量導(dǎo)致與熱相關(guān)的器件老化降級，容易導(dǎo)致焊線老化降級，金屬層錯位，焊接失效，硅芯片和基板的分層等問題?！?a class="contentlabel" href="http://m.butianyuan.cn/news/listbylabel/label/Mentor">Mentor Graphics公司負責(zé)半導(dǎo)體器件熱特性評估和熱阻測試儀器的市場開發(fā)總監(jiān)John Isaac指出。因此需要在IGBT及模塊研制和生產(chǎn)時，采用更精密的實驗設(shè)備對電力電子器件進行測試。

　　Mentor Graphics的MicReD1500A功率循環(huán)測試設(shè)備利用MicReD經(jīng)業(yè)界驗證的T3Ster瞬態(tài)熱測試技術(shù)，達到了實驗室級的精度，具有高準確性。由于獨特的結(jié)構(gòu)函數(shù)功能，具有實時診斷器件的降級過程和失效原因，因此失效故障分析精準，并可縮短總的測試時間，只需原來測試時間的1/10及以下。由于加熱電流達到1500A，并采用3通道的電流結(jié)構(gòu)，因此可以在同一臺設(shè)備上進行更多的樣品測試。