IGBT失效模式分析

    IGBT具备输入阻抗高、速度快热稳定性好等特点输入阻抗高、速度快热稳定性好等特点输入阻抗高、速度快热稳定性好等特点 ,在电动汽车、高铁梯等力装置中有着广泛应用,其特殊电动汽车、高铁梯等力装置中有着广泛应用,其特殊电动汽车、高铁梯等力装置中有着广泛应用,其特殊电动汽车、高铁梯等力装置中有着广泛应用,其特殊的应用环境需要 IGBT 模块能够满足低故障率、高可靠性的要求。

    IGBT 模块失效形式主要表现为因各种材料热膨胀系数 不匹配,明显的温度波动情况下产生的周期性热应力和过热情况下产生的高应力,导致键合引线 、键合点脱落及焊料层剥离。因此, IGBT模块封装的热设计和可靠性测试是至关重要的 。


    电子产品热仿真工具FloTHERM

    FloTHERM是一款强大的电子元器件以及系统热设计的三维仿真软件,在实体样机建立前,工程师就可在设计初期快速创建虚拟模型,测试和验证多种设计方案。

    1,建模及可视化

    智能部件:提供专门用于电子设备热分析的参数化智能部件,能够快速、准确地为大量电子设备建模;

    高级MCAD与EDA数据接口:拥有业内最优秀的MCAD和EDA接口;

    网格:采用了正交网格技术——当今最稳定的、数值求解效率最高网格技术,同时采用先进的非连续嵌入式网格和网格切割技术;

    可视化:以三维动画方式呈现流态以及温度变化,以图片纹理增强真实感,动态示踪图帮助用户更好地理解复杂流态,可输出AVI格式动画。

    2,求解器

    耦合求解对流传导辐射;

    分析含多种冷却介质的散热系统;

    自动判断紊流和层流;

    全自动辐射换热和全自动辐射换热系数的计算;

    自动加载太阳辐射边界条件;

    强大的瞬态分析能力。

    3,优化设计

    内置实验设计(DOE)方法来探索设计空间,在原始模型基础上改变设计变量,DOE自动帮助选择需要进行虚拟实验的设计方案。基于DOE方法,结合响应面法和循序优化方法来实现产品的优化设计,快速有效地获得精确的最优设计方案,帮助用户有效缩短设计周期。

    新概念设计仿真工具FloTHERMXT

    FloTHERM XT是专门针对电子产品设计流程需求所提供的散热模拟解决方案,从概念设计阶段至生产制造阶段皆可使用;同时,也是首款集EDA和CAD设计流程为一体的电子散热仿真软件。

    它延用了FloTHERM在电子散热领域的DNA,同时采用了独特的网格技术与CFD算法,具有强大的仿真能力。

     贯穿产品设计流程始终

     基于CAD环境的仿真操作

     独特的网格技术

     先进的EDA接口

     SmartParts及数据库

     专注于电子产品热设计

     与FloTHERM互为补充

     多层次、专业化的解决方案


    MicReD系列相关热测试产品

    1,T3Ster热瞬态测试仪

    先进半导体器件热瞬态测试仪,可实现对复杂半导体特性精确、快速和可重复性的测试,非常适合对于半导体器件如堆栈IC、单片设备以及分立器件(如功率晶体管、IGBT、功率LED)的快速测试和质量检验。

    T3Ster的独特优势

     可以测得高精确度和高重复性的热阻抗数据,温度测量的精度可达到0.01℃;

     全球唯一能够实时采集器件瞬态温度响应曲线的仪器,其测试分辨率可精确至1μs;

     T3Ster的研发者是最新结壳热阻测试标准JESD51-14的制定者,T3Ster是目前全球唯一满足此标准的仪器;

     独创的结构函数分析法,能够分析器件热传导路径相关结构的热学特性,构建器件等效热学模型,是器件封装工艺、可靠性研究和测试的强大支持工具。

    2,Power Tester 1500A功率循环测试仪

    用于电力电子器件功率循环和热特性的测试,以模拟和测量器件寿命期内的表现。它是市场上唯一结合了功率循环测试功能和热瞬态测试功能的产品,可以通过结构函数提供实时故障诊断数据。

     热瞬态测试与功率循环测试

     内置T3Ster测试仪;遵循JESD51-1静态测试法,可测量Tj与Rth;

     功率循环测试与热瞬态测试同时进行;依据结构函数,记录功率循环过程中样品的劣化情况;实时检测样品的Vce、Igate ,设置热瞬态测试的实施频率;当Vce、Igate 超过设定值,可自动增加测试频率。


    IGBT热测试-热仿真联合解决方案

    热瞬态测试,分析热流从发热源经过封装结构传送至环境的各层热流路径,得到结构函数;

    应用结构函数校准热仿真模型,得到与实际情况相一致的仿真方案; 

    功率循环测试,应用结构函数检测样品循环使用过程中的结构变化,分析结构损坏位置,找出器件失效原因。