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汽車級IGBT模塊失效機理

作（zuò）者：編輯：來源：發布日期（qī）： 2020.08.10

IGBT模塊屬於多層封裝結構，各（gè）層封裝材料的（de）熱膨脹係數不同。溫度的波動會引（yǐn）起熱膨脹係數不同的各層材料之間的熱失配，從而產生熱（rè）應力，其中熱應力集中的部位包（bāo）括：鍵合線，芯片焊層（céng），底板焊層，見如圖1所示的紅色部位。熱應力不斷的循環累積，首先會使鍵合線和（hé）焊接層產生裂紋，終引發鍵合（hé）線脫落或焊層大麵積分層導致模塊失效。

因此，為確保IGBT及整個裝置能夠長時間安全可靠運行，需要（yào）對IGBT的可靠（kào）性（xìng）進行評（píng）估（gū），目前普遍采用的方法有（yǒu）功率循（xún）環試驗（yàn）和溫度循環試驗（yàn）。其中前者通（tōng）過對IGBT施加（jiā）脈（mò）衝電流使鍵合點及芯片焊層產生溫度變化，功率（lǜ）循環試驗的循（xún）環周期（qī）很短，通常隻有幾秒鍾，用於驗證鍵合線及芯片焊層的可靠性;後者則通（tōng）過（guò）環境試驗箱對IGBT進行整體的加熱和冷卻，使整個模塊產生溫度變化，溫度循環試驗的循環周期相對較長，一般為幾（jǐ）十（shí）分鍾，用於驗證底板焊接層的可靠性。

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