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按Arrhenius 方法的加速测试

根据Arrhenius 公式元器件的寿命同温度有指数关系,所以,我们可以通过加热能量来加速完成寿命试验。在后面图中所示,Y 轴代表在负载变化实验 T 所需的测试时间周期。在缓慢的负载变化 T=30K 时,需要30 到100 年的测试。我们可以利用提高温度加来这个过程, 然后再按照正常的工作条件推算出结果。

如果我们知道一个错误率N 的同温度相关的失效机理,那么我们就可以通过调节因子B 和注入的能量推算出整个温度范围的特性曲线。
测试产品合格标准
该可靠性测试的目的是
- 确保产品的整体质量和可靠性
- 通过在不同的测试条件下确定产品的极限值
- 检查生产工艺过程的稳定性和可重复性
- 评价工艺变化对产品的可靠性影响。
下面的测试是批准生产电源模块产品的最低要求测试。对于新产品和进一步开发以及重新获得合格的产品将使用下列测试标准,个别产品还得增加其他的可靠性测试。可靠性试验是破坏性试验,并应选取一定数量的生产样品进行实验。
赛米控公司可靠性试验的试验条件和基础规范概况
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。
温度循环试验:测试装置和测量程序

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