傳統IGBT可靠性測試急需變革

據Yole Developpement市場調查公司2013年報告，2014年IGBT市場總值將達到43億美元，比2013年的39億美元多出40億美元。而從2011～2018年走勢可見，主要驅動力是電動汽車/混合動力（EV/HEV）汽車（如圖1）。同時，鐵路牽引、可再生能源發電等需要越來越高的可靠性。 可靠性成為功率電力電子器件的關鍵指標。

IGBT等大功率的電力電子器件通常需要大電流，例如地鐵需要8A，新能源汽車需要600A，風能需要1500A及以上。同時電力電子器件的可靠性非常關鍵，例如機車牽引的期望壽命超過三十年，功率器件通常需上萬次甚至百萬次的功率循環要求，為對新型IGBT等電力子電子器件的可靠性提出了巨大的挑戰。

“由于功率循環和熱量導致與熱相關的器件老化降級，容易導致焊線老化降級，金屬層錯位，焊接失效，硅芯片和基板的分層等問題。”Mentor Graphics公司負責半導體器件熱特性評估和熱阻測試儀器的市場開發總監John Isaac指出。因此需要在IGBT及模塊研制和生產時，采用更精密的實驗設備對電力電子器件進行測試。

Mentor Graphics的MicReD1500A功率循環測試設備利用MicReD經業界驗證的T3Ster瞬態熱測試技術，達到了實驗室級的精度，具有高準確性。由于獨特的結構函數功能，具有實時診斷器件的降級過程和失效原因，因此失效故障分析精準，并可縮短總的測試時間，只需原來測試時間的1/10及以下。由于加熱電流達到1500A，并采用3通道的電流結構，因此可以在同一臺設備上進行更多的樣品測試。（王瑩）