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西安長禾半導體技術有限公司
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| IGBT模塊工作原理以及檢測服務 |
IGBT模塊的測試簡介
根據(jù)測試條件和測試線路的不同，可將IGBT模塊的測試分為兩大類：一類是靜態(tài)參數(shù)測試，即在IGBT模塊結溫為25℃時進行測試，此時IGBT工作在非開關狀態(tài)；另一類是動態(tài)參數(shù)測試，即在IGBT模塊結溫為125℃時進行測試，此時IGBT工作在開關狀態(tài)。
1. 靜態(tài)參數(shù)測試
（1）柵-射極大漏電流IGES測試 ，該項測試在額定的G-E極電壓下進行。測試時將G-E極短路。其測試原理如圖1a所示。通常情況下，Vdrive=±20V。此時IGES(+)＜100nA，而IGES(-)＞-100nA.
（2）柵極閾值電壓VCE(th)測試在該項測試中，須將G-E極短路，測試原理如圖1b所示。從集電極注入一恒定的電流，此時因IGBT處于關斷狀態(tài)，故不會有電流從C-E結間流過。G-E極間固有的電容開始充電，當G-E結上電壓達到VGE(th)時，IGBT開始導通。此時，將有電流從C-E結流過，通過監(jiān)控該電流就能達到測試VGE(th)的目的。VGE(th)呈負溫度系數(shù)特性，經(jīng)過測試，其溫度系數(shù)為：-11mV/℃。例如，在25℃時，VGE(th)=3V,到150℃時，VGE(th)只有1.63V。
（3）C-E極通態(tài)壓降VCE(on)測試即指在額定集電極電流Ie和額定G-E極電極VGE下的G-E極通態(tài)壓降。該參數(shù)是IGBT營業(yè)中的重要參數(shù)，其大小直接決定通態(tài)損耗的大小。測試原理圖見圖2a。
（4）續(xù)流二極管的正向壓降VEM測試即指IGBT模塊中與IGBT芯片反并的續(xù)流二極管的正向壓降。該值與IGBT模塊的關斷特性緊密相關，若VEM小，則IGBT關斷速度快，關斷損耗會減小，但守斷時IGBT上的過沖電壓尖峰較高；反之，則會造成關斷損耗增大。其測試原理如圖2b所示
（5）C-E極漏電流ICES測試進行該項測試時，G-E極應短路，在C-E極上加IGBT的額定電壓Ve set.測試原理圖見圖3a。
（6）G-E極阻斷電壓VCES(Bias)測試進行該項測試時，柵極和發(fā)射極應短路。在指定的集電極電流值ICset下，集-射極上的小電壓即為VCES(Bias)。通常情況下，Ie set=1mA.測試電路見圖3b。
IGBT的阻斷電壓隨結溫的上升而上升。對于額定電壓為600V的IGBT，其VCES(Bias)通常為25℃時的阻斷電壓，因為它隨溫度下降而降低，所以在-40℃時，額定電壓600V的IGBT模塊，其VCES(Bias)≈550V。
2. 動態(tài)參數(shù)測試
（1）擎住電流LUT測試IGBT的縱向結構為pnpn4層結構，如果條件合適，踏能像晶閘管一樣擎住，此時IGBT的負載為阻性負載。通常情況下，集電極電壓VCC為額定電壓60%擎住電流為額定電流的兩倍。LUT測試的時序如圖4所示。通常測試系統(tǒng)的電流保護值Iprot設定為額定電流的3.5~4倍。
（2）能耗Eloss測試對于電路設計者來說，開關過程中元件內部的能量損耗非常重要，藉此可以計算出開關損耗的平均值。進行此項測試時，IGBT的負載為感性負載�？偟拈_關損耗值由兩部分組成：①開通損 |
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