[發明專利]一種檢測IGBT功率器件可靠性的系統和方法

有效

• 申請號: 201410194176.5
• 申請日: 2014-05-08
• 公開（公告）號: CN104569774A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發明（設計）人: 成星;胡愛斌;高振鵬;佘超群
• 申請（專利權）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: 北京華沛德權律師事務所 11302
• 代理人: 劉杰

1.一種檢測IGBT功率器件可靠性的系統，其特征在于，包括直流穩態功率模塊、峰值熱阻模塊、直流穩態功率關系模塊和分析可靠性模塊；

其中，所述直流穩態功率模塊用于，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功率器件的直流穩態功率；

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

所述直流穩態功率關系模塊用于，根據所述IGBT功率器件的直流穩態功率、所述峰值結溫和所述峰值熱阻，通過數學擬合方法分別得到峰值結溫與直流穩態功率的關系和峰值熱阻與直流穩態功率的關系；

所述分析可靠性模塊用于，根據峰值結溫與直流穩態功率的關系和峰值熱阻與直流穩態功率的關系，對所述顯微紅外熱像圖進行分析，得到所述IGBT功率器件的可靠性的檢測結果。

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功率器件的直流穩態功率；

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

根據所述IGBT功率器件的直流穩態功率、所述峰值結溫和所述峰值熱阻，通過數學擬合方法分別得到峰值結溫與直流穩態功率的關系和峰值熱阻與直流穩態功率的關系；

根據峰值結溫與直流穩態功率的關系和峰值熱阻與直流穩態功率的關系，對所述顯微紅外熱像圖進行分析，得到所述IGBT功率器件的可靠性的檢測結果。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述檢測所述IGBT功率器件的峰值結溫的方法包括如下：

通過所述顯微紅外熱像設備檢測該所述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，得到所述峰值結溫。

4.根據權利要求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為直流穩態功率，單位為W；Rth(j-c)為IGBT功率器件的結溫與環境溫度的熱阻，單位為℃/W；Tc為IGBT功率器件的基板溫度，單位為℃。

5.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述對顯微紅外熱像圖進行分析的方法包括如下步驟：

根據所述IGBT功率器件的外延材料、所述IGBT功率器件的器件結構、所述峰值結溫與直流穩態功率的關系和所述峰值熱阻與直流穩態功率的關系，對所述顯微紅外熱像圖的熱斑進行分析，判斷所述IGBT功率器件的可靠性。