常見(jiàn)IGBT模塊失效情況的分類

IGBT模塊因應(yīng)電力電子技術(shù)的迅速發(fā)展目前已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，但部分模塊在實(shí)際應(yīng)用中也不可避免的出現(xiàn)了失效現(xiàn)象。本文簡(jiǎn)要的對(duì)模塊失效的成因進(jìn)行分類，主要涉及模塊過(guò)溫、過(guò)電壓、機(jī)械損傷、器件問(wèn)題造成IGBT模塊的失效。

散熱性不佳：

①模塊和散熱器之間安裝不夠緊密
②散熱器表面平整度差
③導(dǎo)熱硅脂不足、過(guò)量或則不均勻
④風(fēng)扇老化導(dǎo)致轉(zhuǎn)速減小或者停轉(zhuǎn)
⑤散熱器體積過(guò)小

⑥環(huán)境溫度過(guò)高

功耗過(guò)大：

①驅(qū)動(dòng)電壓不足，導(dǎo)致飽和壓降增加。
②模塊開(kāi)關(guān)頻率過(guò)大
③門極驅(qū)動(dòng)電阻過(guò)大，導(dǎo)致開(kāi)關(guān)損耗增加。
④過(guò)電流（過(guò)載等）
⑤短路：Ⅰ.死區(qū)時(shí)間不足；Ⅱ.驅(qū)動(dòng)信號(hào)誤動(dòng)作。

集電極過(guò)電壓：

①模塊的余量不足，導(dǎo)致電源電壓超過(guò)模塊的最大承受電壓。
②制動(dòng)單元設(shè)計(jì)無(wú)法匹配或失效，總線直流電壓出現(xiàn)異常攀升。
③母線寄生電感過(guò)大
④控制信號(hào)異常

⑤開(kāi)通速度過(guò)快

⑥雷電浪涌

門極過(guò)電壓：

①門極驅(qū)動(dòng)供電異常
②門極回路異常
③雷電浪涌電壓

④門極電壓發(fā)生振蕩
⑤門極靜電擊穿

⑥開(kāi)關(guān)速度太快導(dǎo)致門極電壓抬升

①模塊主端子使用的螺栓過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)致端子的底部結(jié)構(gòu)損壞
②主端子與外接器件之間的瞬間扭力過(guò)大
③模塊和散熱器之間的緊固扭力過(guò)大
④模塊和散熱器之間緊固扭力的不平衡導(dǎo)致模塊絕緣基板的變形
⑤焊接溫度太高且時(shí)間太長(zhǎng)，導(dǎo)致IGBT模塊內(nèi)部焊接點(diǎn)上的焊錫融化。

①IGBT芯片制造缺陷

②模塊制造缺陷

原文鏈接：http://www.powersemi.cc/hchi_admin/upfile/09_04_12_57_22_2.pdf

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