[發明專利]逆導型IGBT的間歇壽命試驗電路和方法

有效

• 申請號: 201810300543.3
• 申請日: 2018-04-04
• 公開（公告）號: CN108594102B
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發明（設計）人: 陳媛;張鵬;陳義強;駱成陽;賀致遠
• 申請（專利權）人: 中國電子產品可靠性與環境試驗研究所（（工業和信息化部電子第五研究所）（中國賽寶實驗室））
• 主分類號: G01R31/26
• 分類號: G01R31/26
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 黃曉慶

1.一種逆導型IGBT的間歇壽命試驗電路，其特征在于，包括控制電路、柵極電壓源、集電極電壓源、測試電流源和電阻，所述柵極電壓源、所述測試電流源和所述電阻均連接所述控制電路，所述柵極電壓源、所述測試電流源、所述電阻和所述控制電路均用于連接逆導型IGBT，所述集電極電壓源與所述電阻串聯連接，所述控制電路用于分別控制柵極電壓源、測試電流源以及串聯的集電極電壓源和電阻的接入和斷開；

所述控制電路控制所述集電極電壓源輸出電壓至所述逆導型IGBT，以使所述逆導型IGBT的結溫升高，并開始計時得到第一計時時間；當所述第一計時時間達到第一預設時間時，控制所述測試電流源輸出逆向測試電流至所述逆導型IGBT并開始計時得到第二計時時間，獲取所述逆導型IGBT的集電極和發射極之間的第一壓降，根據所述第一壓降和預設溫敏系數得到逆導型IGBT的最高結溫；當所述第二計時時間達到第二預設時間時，獲取所述逆導型IGBT的集電極和發射極之間的第二壓降，根據所述第二壓降和預設溫敏系數得到所述逆導型IGBT的最低結溫；根據所述最高結溫和所述最低結溫得到結溫變化量，在檢測到所述結溫變化量小于預設失效閾值、大于或等于預設正常最低閾值且試驗次數達到預設循環周期次數時，輸出試驗結果為通過的提示信息。

2.根據權利要求1所述的逆導型IGBT的間歇壽命試驗電路，其特征在于，所述控制電路包括控制器和連接所述控制器的電壓電流源控制器，所述柵極電壓源、所述測試電流源和所述電阻均連接所述電壓電流源控制器，所述電壓電流源控制器用于連接所述逆導型IGBT。

3.根據權利要求2所述的逆導型IGBT的間歇壽命試驗電路，其特征在于，所述電壓電流源控制器為切換開關，所述切換開關包括一個靜觸點和兩個動觸點，所述兩個動觸點分別為第一動觸點和第二動觸點，

所述第一動觸點連接所述電阻的輸入端，所述電阻的輸出端連接所述集電極電壓源的正極，所述第二動觸點連接所述測試電流源的輸入端，所述靜觸點連接所述逆導型IGBT的集電極，所述柵極電壓源的正極用于連接所述逆導型IGBT的柵極，所述集電極電壓源的負極、所述測試電流源的輸出端和所述柵極電壓源負極均用于連接所述逆導型IGBT的發射極。

4.一種基于如權利要求1-3任一項所述的逆導型IGBT的間歇壽命試驗電路的間歇壽命試驗方法，其特征在于，包括以下步驟：

控制集電極電壓源輸出電壓至所述逆導型IGBT，以使所述逆導型IGBT的結溫升高，并開始計時得到第一計時時間；

當所述第一計時時間達到第一預設時間時，控制測試電流源輸出逆向測試電流至所述逆導型IGBT并開始計時得到第二計時時間，獲取所述逆導型IGBT的集電極和發射極之間的第一壓降，根據所述第一壓降和預設溫敏系數得到逆導型IGBT的最高結溫；

當所述第二計時時間達到第二預設時間時，獲取所述逆導型IGBT的集電極和發射極之間的第二壓降，根據所述第二壓降和預設溫敏系數得到所述逆導型IGBT的最低結溫；

根據所述最高結溫和所述最低結溫得到結溫變化量，在檢測到所述結溫變化量小于預設失效閾值、大于或等于預設正常最低閾值且試驗次數達到預設循環周期次數時，輸出試驗結果為通過的提示信息。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述根據所述第一壓降和預設溫敏系數得到逆導型IGBT的最高結溫，包括：

其中，T_jmin(n-1)為間歇壽命試驗第n-1次循環周期的最低結溫，K為溫敏系數，T_jmax(n)為間歇壽命試驗第n次循環周期的最高結溫，ΔV_ce為逆導型IGBT的集電極和發射極之間的第一壓降。

6.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述根據所述第二壓降和預設溫敏系數得到逆導型IGBT的最低結溫，包括：

其中，K為溫敏系數，T_jmax(n)為間歇壽命試驗第n次循環周期的最高結溫，T_jmin(n)為間歇壽命試驗第n次循環周期的最低結溫，ΔV_ce'為逆導型IGBT的集電極和發射極之間的第二壓降。