傳統(tǒng)IGBT可靠性測(cè)試急需變革

　　據(jù)Yole Developpement市場(chǎng)調(diào)查公司2013年報(bào)告，2014年IGBT市場(chǎng)總值將達(dá)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(shì)可見(jiàn)，主要驅(qū)動(dòng)力是電動(dòng)汽車(chē)/混合動(dòng)力(EV/HEV)汽車(chē)(如圖1)。同時(shí)，鐵路牽引、可再生能源發(fā)電等需要越來(lái)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(biāo)。

　　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(chē)需要600A，風(fēng)能需要1500A及以上。同時(shí)電力電子器件的可靠性非常關(guān)鍵，例如機(jī)車(chē)牽引的期望壽命超過(guò)三十年，功率器件通常需上萬(wàn)次甚至百萬(wàn)次的功率循環(huán)要求，為對(duì)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(jí)，容易導(dǎo)致焊線老化降級(jí)，金屬層錯(cuò)位，焊接失效，硅芯片和基板的分層等問(wèn)題。”Mentor Graphics公司負(fù)責(zé)半導(dǎo)體器件熱特性評(píng)估和熱阻測(cè)試儀器的市場(chǎng)開(kāi)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(shí)，采用更精密的實(shí)驗(yàn)設(shè)備對(duì)電力電子器件進(jìn)行測(cè)試。

　　Mentor Graphics的MicReD1500A功率循環(huán)測(cè)試設(shè)備利用MicReD經(jīng)業(yè)界驗(yàn)證的T3Ster瞬態(tài)熱測(cè)試技術(shù)，達(dá)到了實(shí)驗(yàn)室級(jí)的精度，具有高準(zhǔn)確性。由于獨(dú)特的結(jié)構(gòu)函數(shù)功能，具有實(shí)時(shí)診斷器件的降級(jí)過(guò)程和失效原因，因此失效故障分析精準(zhǔn)，并可縮短總的測(cè)試時(shí)間，只需原來(lái)測(cè)試時(shí)間的1/10及以下。由于加熱電流達(dá)到1500A，并采用3通道的電流結(jié)構(gòu)，因此可以在同一臺(tái)設(shè)備上進(jìn)行更多的樣品測(cè)試。