多芯并联封装IGBT缺陷与失效先导判据

摘要：

器件由于内部芯片失效而产生IGBT故障,且检测保护困难,大多只能在系统外特性上加以防护,本体还是会受较大损害.高压大功率IGBT模块内部由多芯片和大量键合线构成,器件功能失效很大部分是由铝键合线脱落或者断裂引起的.提早发现或辨知此类缺陷或失效导致的电气特性变化,是构建IGBT故障的先导判据条件,有利于规避潜在故障风险,提高IGBT利用可靠性.针对英飞凌6.5kV多芯片并联封装IGBT模块的布局结构和连接特点,分析连接寄生参数差异对芯片工作状态的影响.以模块内部芯片间键合线的杂散电感和栅极电容参数为研究对象,利用最小二乘法参数辨识机制,构建一种区分模块缺陷与失效的先导判据.研究IGBT模块和元胞栅极等效电路,分析键合线故障导致的电路参数和工作特性变化,通过采样栅极电压与电流数据,利用最小二乘法参数估计得到故障类型及杂散参数数值,通过仿真与实验验证了该方法的有效性.

关键词：IGBT缺陷与失效、键合线、最小二乘法、杂散参数辨识

所属期刊栏目：34

分类号：TM46(变压器、变流器及电抗器)

资助基金：中央高校基本科研业务费"多模块高压大功率 IGBT并联应用特性研究"项目资助2019JBM063

在线出版日期：2020-01-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：518-527