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浅谈IGBT失效原因

2022-11-24 10:27| 发布者: 闪电| 查看: 1| 评论: 0

摘要: 一般来说IGBT失效原因可以分为三大类别:电气失效,机械失效,腐蚀失效。 一:电气失效 1、过电压:(1)门级-发射级 GE电源过高:可能会出现闩锁效应(latch up)以及通态电流过大。此外门级过压也可能由于静电 ...

一般来说IGBT失效原因可以分为三大类别:电气失效,机械失效,腐蚀失效。
       
一:电气失效

      1、过电压:

(1)门级-发射级 GE电源过高:可能会出现闩锁效应(latch up)以及通态电流过大。此外门级过压也可能由于静电导致。



(2)集电极-发射级 CE电压过大,CE间电压超过IGBT的电压阻断能力,芯片会产生雪崩击穿(电压超出较多)或者截止态漏电流过大(电压高出较少或者临界状态)。

(3)超绝缘电压:特别需要注意绝缘间隙以及安装问题。

2、过电流:

(1)导通态电流过大:一般指通态电流过大,导致晶圆与绑定线接触点融化。

(2)截止态漏电流过大。

3 、过温:

(1)瞬态温度过高:可能出现的原因有器件短路或者驱动电压偏低,Vce间压降偏高,导致芯片损耗增大,一般芯片表面温度比背面温度高。

(2)静态温度过高:一般由于散热不良导致,一般芯片背面温度更高。

(3)静态温度过低:静态温度过低会导致芯片阻断电压降低。



4 超动态安全工作区

(1)过大电流关断。

(2)过高温度关断: 一般出现latch up闩锁效应,导致芯片损坏。


二:机械失效

1、疲劳失效:一般是功率循环次数达到器件设计寿命上限。

(1)芯片底部焊层疲劳分离。

(2)绑定线焊点疲劳脱离。

(3)绑定线疲劳断裂。

          功率循环热循环测试:

         测试标准:IEC60749-34

         判别标准:IEC60747-9

2、应力失效:一般是由于器件安装不当造成:例如IGBT底部与散热器之间有异物,散热器平整度达不到要求,硅脂过于黏稠,安装力矩不符合要求以及机械振动等。

(1)绑定线出现变形,断裂或脱落。

(2)引脚外壳出现变形开裂。

(3)芯片开裂。

三 腐蚀失效

(1)高温高湿腐蚀:影响芯片的耐压能力。

(2)腐蚀性气体腐蚀:影响芯片的绝缘能力。


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