[發(fā)明專利]一種檢測IGBT功率器件可靠性的系統(tǒng)和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410194176.5
• 申請日: 2014-05-08
• 公開（公告）號: CN104569774A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 成星;胡愛斌;高振鵬;佘超群
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇中科君芯科技有限公司
• 主分類號: G01R31/26
• 分類號: G01R31/26
• 代理公司: 北京華沛德權(quán)律師事務(wù)所 11302
• 代理人: 劉杰

1.一種檢測IGBT功率器件可靠性的系統(tǒng)，其特征在于，包括直流穩(wěn)態(tài)功率模塊、峰值熱阻模塊、直流穩(wěn)態(tài)功率關(guān)系模塊和分析可靠性模塊；

其中，所述直流穩(wěn)態(tài)功率模塊用于，測量IGBT功率器件在不同柵壓下漏壓值和漏電流值，計算得到所述IGBT功率器件的直流穩(wěn)態(tài)功率；

所述峰值熱阻模塊用于，檢測所述IGBT功率器件的峰值結(jié)溫，得到所述IGBT功率器件的峰值結(jié)溫值和顯微紅外熱像圖，根據(jù)所述峰值結(jié)溫值，計算得到所述IGBT功率器件的峰值熱阻；

所述直流穩(wěn)態(tài)功率關(guān)系模塊用于，根據(jù)所述IGBT功率器件的直流穩(wěn)態(tài)功率、所述峰值結(jié)溫和所述峰值熱阻，通過數(shù)學(xué)擬合方法分別得到峰值結(jié)溫與直流穩(wěn)態(tài)功率的關(guān)系和峰值熱阻與直流穩(wěn)態(tài)功率的關(guān)系；

所述分析可靠性模塊用于，根據(jù)峰值結(jié)溫與直流穩(wěn)態(tài)功率的關(guān)系和峰值熱阻與直流穩(wěn)態(tài)功率的關(guān)系，對所述顯微紅外熱像圖進(jìn)行分析，得到所述IGBT功率器件的可靠性的檢測結(jié)果。

2.一種檢測IGBT功率器件可靠性的方法，其特征在于，包括如下步驟：

測量IGBT功率器件在不同柵壓下漏壓值和漏電流值，計算得到所述IGBT功率器件的直流穩(wěn)態(tài)功率；

檢測所述IGBT功率器件的峰值結(jié)溫，得到所述IGBT功率器件的峰值結(jié)溫值和顯微紅外熱像圖，根據(jù)所述峰值結(jié)溫值，計算得到所述IGBT功率器件的峰值熱阻；

根據(jù)所述IGBT功率器件的直流穩(wěn)態(tài)功率、所述峰值結(jié)溫和所述峰值熱阻，通過數(shù)學(xué)擬合方法分別得到峰值結(jié)溫與直流穩(wěn)態(tài)功率的關(guān)系和峰值熱阻與直流穩(wěn)態(tài)功率的關(guān)系；

根據(jù)峰值結(jié)溫與直流穩(wěn)態(tài)功率的關(guān)系和峰值熱阻與直流穩(wěn)態(tài)功率的關(guān)系，對所述顯微紅外熱像圖進(jìn)行分析，得到所述IGBT功率器件的可靠性的檢測結(jié)果。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述檢測所述IGBT功率器件的峰值結(jié)溫的方法包括如下：

通過所述顯微紅外熱像設(shè)備檢測該所述IGBT功率器件芯片的輻射能量密度分布，將所述輻射能量密度分布換轉(zhuǎn)換成所述IGBT功率器件的表面各點的溫度值，得到所述峰值結(jié)溫。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述計算得到IGBT功率器件的峰值熱阻的方法如式(1)所示：

Tj＝P*Rth(j-c)+Tc????????????(1)

式中，Tj為峰值熱阻，單位為℃/W；P為直流穩(wěn)態(tài)功率，單位為W；Rth(j-c)為IGBT功率器件的結(jié)溫與環(huán)境溫度的熱阻，單位為℃/W；Tc為IGBT功率器件的基板溫度，單位為℃。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述對顯微紅外熱像圖進(jìn)行分析的方法包括如下步驟：

根據(jù)所述IGBT功率器件的外延材料、所述IGBT功率器件的器件結(jié)構(gòu)、所述峰值結(jié)溫與直流穩(wěn)態(tài)功率的關(guān)系和所述峰值熱阻與直流穩(wěn)態(tài)功率的關(guān)系，對所述顯微紅外熱像圖的熱斑進(jìn)行分析，判斷所述IGBT功率器件的可靠性。