一(yi)、IGBT模塊概述

IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)，絕緣柵雙極型(xing)晶體管，是由BJT（雙極型(xing)三(san)極管）和MOS（絕緣柵型(xing)場效應管）組成的復(fu)合(he)全控型(xing)電壓驅(qu)(qu)動(dong)式功(gong)率半導(dao)體器(qi)件， 兼有MOSFET的高輸入阻(zu)抗和GTR的低導(dao)通(tong)壓降兩方面的優點(dian)。GTR飽(bao)(bao)和壓降低，載(zai)流(liu)(liu)密(mi)度大(da)(da)，但驅(qu)(qu)動(dong)電流(liu)(liu)較大(da)(da)；MOSFET驅(qu)(qu)動(dong)功(gong)率很小，開關速度快，但導(dao)通(tong)壓降大(da)(da)，載(zai)流(liu)(liu)密(mi)度小。IGBT綜合(he)了以(yi)上兩種器(qi)件的優點(dian)，驅(qu)(qu)動(dong)功(gong)率小而飽(bao)(bao)和壓降低。

二、疲(pi)勞測試的目的和(he)意義

應用于電(dian)力(li)電(dian)子系(xi)統的長針IGBT模(mo)塊，當IGBT模(mo)塊處于正(zheng)常(chang)工作(zuo)(zuo)時，電(dian)流會流經鍵合(he)線，芯片會產生功率損耗(hao)，使得IGBT模(mo)塊運行溫(wen)度升高，又由于IGBT模(mo)塊的開通和關斷動作(zuo)(zuo)以及處理(li)功率的波(bo)動性和間歌性，IGBT模(mo)塊內部(bu)容易產生溫(wen)度變化，加之(zhi)IGBT模(mo)塊內部(bu)層與層之(zhi)間的熱(re)影脹系(xi)數不(bu)(bu)匹配，受到(dao)溫(wen)度變化作(zuo)(zuo)用時，每一層材料(liao)膨(peng)脹收縮體積不(bu)(bu)一，容易產生擠壓-拉伸，引起剪切應力(li)和彎曲形變，非常(chang)容易受外界環(huan)境物理(li)影響而產生不(bu)(bu)可逆損傷甚至(zhi)是破壞(huai)，最(zui)終(zhong)導致IGBT模(mo)塊疲(pi)勞失(shi)效。

三、疲勞檢測方法和儀器

使(shi)用對(dui)上海(hai)保圣TA.TXC疲勞檢(jian)測(ce)儀對(dui)IGBT模塊(kuai)進行“循環疲勞"試驗，提升GBT功率模塊(kuai)內元(yuan)件的物理性能和IGBT模塊(kuai)的使(shi)用壽命，

從(cong)而滿足對(dui)使用IGBT模塊的企業(ye)及(ji)要求使用壽命的要求。

上海保圣TA.TXC疲(pi)勞(lao)檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)儀廣泛用(yong)(yong)于(yu)IGBT功率模塊的疲(pi)勞(lao)檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)，還可用(yong)(yong)于(yu)其他電子芯片(pian)等疲(pi)勞(lao)檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)，應(ying)用(yong)(yong)于(yu)汽車領域(yu)、航天航空(kong)領域(yu)、軍工產品測(ce)(ce)試(shi)、研究機構的測(ce)(ce)試(shi)及各(ge)類(lei)院校的測(ce)(ce)試(shi)研究等應(ying)用(yong)(yong)。

介(jie)紹IGBT模塊的結(jie)構、失(shi)效(xiao)模式等(deng)說明(ming)熱(re)疲勞是影響(xiang)IGBT使用壽(shou)(shou)命(ming)的主要因素(su)。并基于(yu)此(ci)建立了IGBT使用壽(shou)(shou)命(ming)評(ping)估(gu)方法，將整車(che)設(she)計壽(shou)(shou)命(ming)與IGBT使用壽(shou)(shou)命(ming)結(jie)合起(qi)來(lai)，從而能夠(gou)從行(xing)駛里程的角度快速評(ping)估(gu)IGBT功率模塊 是否能夠(gou)滿足整車(che)使用壽(shou)(shou)命(ming)的要求(qiu)。此(ci)外，針(zhen)對電控總成 的試(shi)驗現狀，提出在總成級試(shi)驗中進行(xing)IGBT加速試(shi)驗的可行(xing)性。