[發(fā)明專利]一種碳化硅功率模塊、器件及其老化狀態(tài)識別方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110070059.8
• 申請日: 2021-01-19
• 公開（公告）號: CN112885824B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蘭欣;朱士偉;于功山;王興華;劉祥龍;謝國芳;吳平
• 申請（專利權(quán)）人: 元山（濟南）電子科技有限公司
• 主分類號: H01L25/16
• 分類號: H01L25/16;H01L23/58;H01L29/16;G01R31/26
• 代理公司: 北京君慧知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11716
• 代理人: 陳曦

1.一種碳化硅功率模塊，其特征在于，所述模塊包括：覆銅陶瓷基板、銅基板、焊料層、MOS芯片以及預(yù)設(shè)數(shù)量的熱電偶；

所述預(yù)設(shè)數(shù)量的熱電偶均勻分布于所述焊料層的邊界對應(yīng)的銅基板底部位置；

所述銅基板與所述覆銅陶瓷基板復(fù)合，且所述覆銅陶瓷基板中心點對應(yīng)的銅基板底部位置固定有熱電偶；

所述MOS芯片固定于所述覆銅陶瓷基板上，且所述MOS芯片對應(yīng)的銅基板底部位置固定有熱電偶；

所述預(yù)設(shè)數(shù)量的熱電偶通過耐高溫導(dǎo)熱膠帶均勻貼裝在所述焊料層的邊界對應(yīng)的銅基板底部位置；

所述預(yù)設(shè)數(shù)量的熱電偶為8個熱電偶；

所述碳化硅功率模塊上的MOS芯片數(shù)量為n個，且各個所述MOS芯片對應(yīng)的銅基板底部位置均通過耐高溫導(dǎo)熱雙面膠貼裝有一個熱電偶；其中，n為大于等于1的整數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碳化硅功率模塊，其特征在于，所述功率模塊還包括SBD芯片；

所述SBD芯片直接固定于所述覆銅陶瓷基板上，且所述SBD芯片的數(shù)量與所述MOS芯片的數(shù)量相等。

3.一種碳化硅功率器件，其特征在于，包括如權(quán)利要求1- 2任意一項所述的一種碳化硅功率模塊。

4.一種如權(quán)利要求1- 2任意一項所述的碳化硅功率模塊的老化狀態(tài)識別方法，其特征在于，所述方法包括：

實時獲取所述碳化硅功率模塊上預(yù)設(shè)數(shù)量的熱電偶分別對應(yīng)的溫度值，以確定溫度分布矩陣；

基于所述溫度分布矩陣，確定所述碳化硅功率模塊對應(yīng)的熱阻值；

根據(jù)所述碳化硅功率模塊對應(yīng)的熱阻值，通過預(yù)存的熱阻值與老化狀態(tài)關(guān)系，確定所述碳化硅功率模塊的老化狀態(tài)；

在實時獲取所述碳化硅功率模塊上預(yù)設(shè)數(shù)量的熱電偶分別對應(yīng)的溫度值之前，所述方法還包括：

確定所述碳化硅功率模塊上預(yù)設(shè)數(shù)量的熱電偶的實際數(shù)量，并基于所述預(yù)設(shè)數(shù)量的熱電偶的實際數(shù)量及位置對所述預(yù)設(shè)數(shù)量的熱電偶進行編號；

所述溫度分布矩陣為行矩陣；

確定所述溫度分布矩陣，具體包括：

通過所述預(yù)設(shè)數(shù)量的熱電偶分別對應(yīng)的編號，將所述預(yù)設(shè)數(shù)量的熱電偶分別對應(yīng)的溫度值進行順序排列；

基于順序排列后的所述預(yù)設(shè)數(shù)量的熱電偶分別對應(yīng)的溫度值，確定溫度分布矩陣；

在確定所述碳化硅功率模塊對應(yīng)的熱阻值之后，所述方法還包括：

獲取所述碳化硅功率模塊對應(yīng)的基準熱阻值；其中，所述基準熱阻值為所述碳化硅功率模塊出廠時測得的熱阻值；

確定所述碳化硅功率模塊對應(yīng)的熱阻值與所述基準熱阻值之間的差值；

在所述差值大于預(yù)設(shè)閾值時，確定所述碳化硅功率模塊出現(xiàn)老化。