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文檔簡介

IGBT模塊的基本構造（含基板）：IGBT模塊的基本構造決定了它的老化失效機理：

1.綁定線連接老化所造成的使用壽命終結

2.焊接層連接老化所造成的使用壽命終結

3.封裝/端子的老化所造成的使用壽命終結4.其它因素（如氣候變化、化學腐蝕）所造成的老化失效

綁定線連接老化失效的典型式樣：焊接層（DCB-基板）的老化：陶瓷襯底和基板之間焊接層的老化衰變

幾種材料的熱膨脹系數(shù)

封裝/端子的老化損壞：封裝框架/端子的斷裂（熱沖擊或振動）可靠性測試項目（標準工業(yè)級模塊）：可靠性測試的失效檢驗標準：可靠性測試之一：功率循環(huán)測試：PowerCycling(PC)Stressingthechip/bondwiresystemattwodifferentjunctiontemperatures.TestPointsofTemperatureSwing(forexample):Tj=50K:TJ1=75C,TJ2=125CFailureCriteria:AnIncreasedSaturationVoltageof5%可靠性測試之一：熱循環(huán)測試：ThermalCycling(TC)Heatingup&Coolingdownthecase(baseplate)attwodifferentcasetemperatures.TestPointsofTemperatureSwing(forexample):Tj=80K:TC1=20C,TC2=100CFailureCriteria:AnIncreasedThermalResistanceof20%可靠性測試之一：振動測試：失效率（單位：FIT）：功率器件的失效原因之一：宇宙射線宇宙射線：由宇宙星體產生、并在輻射過程中衍生出的高能粒子原生：可能為超新星、恒星體產生，和太陽活動有關次生：輻射過程中衍生出的核子（質子、中子）、介子和電磁輻射次生射線可直達地面并覆蓋廣大區(qū)域。中子破壞功率器件的空間電荷區(qū)電場（原子電離反應），造成器件失效。功率器件的宇宙射線失效率：影響因素器件阻斷狀態(tài)下承受的電壓（VCE）：電壓上升，失效率上升（同一器件）DCStability(IHV):VCE@100FIT海拔高度：高度上升，失效率增加芯片溫度（結溫）：結溫增加，失效率下降英飛凌功率器件的失效率（估算+統(tǒng)計）：MTBF(MeanTimeBetweenFailures)平均無故障時間：一個變流器MTBF壽命估算的例子：

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