AEC-Q101功率循环测验 简介

  功率循环测验是一种功率半导体器材的可靠性测验办法，被列为AEC-Q101与AQG-324等车规级测验规范内的必测项目。相对于温度循环测验，功率循环经过在器材内运转的发热使器材抵达设定温度；以及温度循环，经过外部环境迫使被测器材抵达测验温度。

  由于功率循环测验时被测器材发热部分首要散布于器材作业区域内，因而它具有类似于正常运转时器材封装老化（aging）规则，故功率循环测验被认可为最接近于实践使用的功率器材可靠性测验而遭到广泛的重视。

  功率循环测验台是使用于功率器材功率循环测验设备的规划原理不是很冗杂。实验台内由电流源向被测器材供给负载电流，电流/电压探头对被测器材电流/电压进行实时监测，控制器操作电流源使负载电流依照设定的时刻断流。设备全体的首要本钱在电流源与控制器，设备的规划难度在于程序控制以及数据搜集硬件。

  功率循环测验时直接测验数据为器材电压降、负载电流和器材底部温度等。经过挑选数据采样时刻点搜集最高温文最低温下被测器材电压和器材底部温度的改变状况，再经过核算取得器材芯片的温度改变状况和器材内热阻的改变状况。

  由于大多数器材在测验中是处于被封装状况，其内部温度不行经过直接手法进行细心的检测，故在功率循环测验中，器材内部芯片的温度是选用K系数的方法来进行直接核算而取得的。功率循环测验时直接测验数据为器材电压降、负载电流和器材底部温度等。硅基IGBT芯片温度一般由Vce（集电极-发射极电压）来核算。一起Vce还能够反映IGBT器材内部电流途径老化程度，将Vce升高作为器材损坏判据。

  被测验器材的热阻在功率循环测验中应当被实时监控，由于其反映了器材散热才能的改变。热阻经过下列方程简略核算得出，20%的Rth增加被认定为器材失效的规范。

  以下列功率循环测验中搜集的数据为例，Vce在427.4k循环数左右产生阶段跳动，一起器材芯片的最高温度（Tj,high）上升显着。这标明器材芯片外表的键合线呈现开裂或掉落。而Rth无显着改变，标明器材内部散热层老化状况不显着。

  上图功率循环实验数据存在显着缺乏，便是实验数据噪声大，不能正确反映器材内部实在状况。形成这一缺乏的底子原因是被测器材电学衔接不行规范、功率循环测验设备精度受限、测验数据监测时刻点挑选过错等。