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IGBT的失效模式及其原因--NTC热敏电阻的作用-2
发布者 : admin 发布时间 : 2018/12/20 02:12:08


IGBT的失效模式及其原因--NTC热敏电阻的作用-2


      IGBT的失效模式及其原因--NTC热敏电阻的作用-1》中,我们从失效时间分析了IGBT的失效模式及其原因。今天,我们就从IGBT的失效表现形式去分析其失效模式及其原因。



失效表现形式

      失效表现形式来看,IGBT的失效可以分为电气过载、机械失效和环境影响三种表现形式。

 

1)电气过载 Electrical Over Stress

      这种情况是指在测试、生产或应用过程中,过压、过流使IGBT超出了安全工作范围而导致失效。过压可以分为门极/发射极过压、集电极/发射极之间的过压等。过流可以分为短路导致的过流,持续的负载电流过流,开关过程中瞬间电流过大等。除了电压、电流的直接影响,设计中系统的热阻RTH(j-a)、NTC热敏电阻的损耗、实际应用中散热系统的维护处理不当等等都可能会导致热量的累积发生失效。

      在电气过载的不同案例中,相同测试条件下,所表现出的失效状态却不一样。而失效状态相同情况下,对应的根本原因却千差万别。因此,电气过载失效时,需要结合失效状态,密切关注失效率的统计失效时间、位置的统计,从人、机、料、法、环五个方面来验证是否有变化导致失效发生。

 

2)机械失效 Mechanical Over Stress

      机械失效最常见的情况是设备控制区块破裂后模块的绝缘失效。设备控制区块中的陶瓷一般是氧化铝或氮化铝,安装、运输过程中操作不当有可能导致陶瓷出现裂纹。

 

3)环境影响 Environment

      环境影响可以分为湿气及冷凝水、灰尘、化学腐蚀等等。

以湿气及冷凝水为例,封装内水分的差异在不同的封装材料之间有一个平衡的过程。比如,外部的相对湿度较大,经过一定的时间,较高的湿度也会穿过硅胶,来到NTC热敏电阻芯片表面,其表面储存的水离子会带来电磁场的变化。


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