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如何利用功率循环测试来分析IGBT芯片的功能?
  • 发布日期:2019-06-18      浏览次数:4
    •    汽车功率电子组件(例如IGBT)的设计必须能负荷数千小时的工作时间和上百万次的功率循环,同时得承受高达200℃的温度。因此产品的可靠性特别关键,而同时故障成本也会是一个很大的问题。
        随着越来越高的能量负载压力,功率循环测试仪创新带来了一些新的技术,例如使用能够增加热传导系数的直接键合铜基板、优越的互连技术(粗封装键合线、带式键合等)和无焊料芯片粘贴技术,都是用来增强模块的循环能力。这些新的基板有助于降低温度,金属带可负载更大的电流,而且无焊料芯片粘贴可以是烧结的银,具有特别低的热阻。
        所有的技术都有助于改善组件中的热传路径。但是,功率循环过程和热效应所产生的热及热机械应力仍然会造成系统故障。这些应力可能会导致很多问题,如封装键合线降级、黏贴层疲劳、堆栈脱层以及芯片或基板破裂。
        结点位置的热消散是影响IGBT芯片可靠性的主要因素之一,特别是芯片的粘贴层材料。功率循环测试是仿效模块生命周期的理想方式,因根据所应用的领域,IGBT模块的切换次数是可被预测。
        我们的目标是利用可复制的流程研究当前IGBT模块中出现的常见故障模式。但是,这些测试的数量并未高到足以预测寿命期,我们只是通过这些测试来检查IGBT芯片中的降级流程。我们首先对样品进行瞬态热测试。试验测量结果显示,器件在不同稳态之间的热瞬态为180秒。在器件上利用10A的驱动电流达到热稳态,当我们开始采集数据时它转换成100mA的传感器电流。
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