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。