为了估计使用寿命,必须在实验前,实验中和试验后都应对元器件参数进行测量。当以下一个组件的参数有变化时,就可认为出现失效:
晶闸管/二极管
反向截止电流/封闭电流IRD/IDD: 超过上限100%
门限触发电压/电流VGT / IGT: 超过上限10%
通态压降VT/ VF: 超过上限10%
IGBT /MOS
开启电阻/正向电压RDS(on),VCESAT: 初始值的20%
门限电压值VGS(TH)的最大变化: 限制在20%以内
栅极漏电流IGSS/ IGES: 超过上限100%
截止电流IDSS / ICES: 超过上限100%
所有模块
内部热阻Rth(j-c) 超过初始值的20%
介质绝缘电压Visol: 超过指定的限制
产品在交付客户时会给出数据文件。在这里不讨论这些参数在使用中的变化。与某些符合IEC 60747 标准的半导体的规范性文件不同,它们要求在寿命试验后元器件的参数都应该保证在合格范围。
热锁定时间测试(HTRB),栅极疲劳测试(HTGB),湿热测试(THB)这三种试验主要检测芯片的阻断能力,了解栅极氧化层钝化环的质量。试验是在加压舱进行的。在试验过程中,要监测泄漏和反向截止电流。在结束后还要经过有关静态电气参数测试。
高低温存储试验(HTS,LTS)
试验在极端温度环境下的高安全品质。在测试时外壳不允许有损害(如裂纹)。
温度循环变化试验(TC)
在这个测试试验中的元器件放在一个升降机吊笼中,被定时上下移动到高温和低温区中(图2.7.2)。该元器件被被动加热和冷却。为了使元器件的温度同所在环境的稳定相同,所以测试过程的时间相对比较长。通过这个试验,要检验因温度变化而在各层产生的张力,以及这种张力带来的变化,特别是DCB 和铜底板大面积的焊接。它模拟了日常白天和黑夜的情况。对于工业应用中,通常要求是至少100 次在最低和最高温度(-40°C/ +125°C)之间试验,而现在用烧结芯片生产的不带底板的元器件可达到1500 次,甚至更多。