IGBT失效分析与应对.pdf

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1、WRhFthWeReachFurtherIGBT失效分析与应对AN-17009Rev.012017年8月目录•失效分析简介•失效分析的流程与主要方法•IGBT常见失效表征公司愿景：做世界功率器件市场知名的民族品牌AN-17009Rev.0112017年8月失效分析简介•目的：以客观合理分析为基础，预防问题发生为根本目的。为提高产品应用的可靠性，发现、解决问题并针对公司产品可能出现的问题做出预防•分析内容：根据用户的故障结果，确认模块级故障表征，推导应用中所有可能导致故障发生的可能性。•分析方法：依据用户使用的实际情况结合应用理论提出假设

2、模型，通过测试、数据分析等一切可能的手段确认详细故障原因。•注意：管控分析周期、分析成本与结果准确性间的平衡公司愿景：做世界功率器件市场知名的民族品牌AN-17009Rev.0122017年8月失效分析的流程与主要方法获得用户反馈的信息外观检查电性能确认必要时进行X-ray、超声波显微镜检测拆解封装必要时去除硅胶、拆除芯片确认失效点、现象光学显微镜检测无损检测结合失效表征与用户使用情况分破坏性检测析确认根本原因公司愿景：做世界功率器件市场知名的民族品牌AN-17009Rev.0132017年8月失效分析的流程与主要方法•FAE处置问题流

3、程1、根据用户反馈的信息，测试IGBT，核实故障情况，初步确认故障原因，提出合理使用意见。如果可以解决就避免调用更多资源2、若无法解决，第一时间将情况反馈给工程、品质部门人员并确认最短的反馈时间，避免因不确定故障分析周期延误用户生产导致不必要的损失。3、获得故障分析结果后，结合用户使用情况给出合理的解决方案，必要时跟进用户的改善过程提供技术支持。4、根据用户分级划分任务重要级别；基于自身或协同场内资源提高应对处置效率，避免无效沟通及沟通脱节。公司愿景：做世界功率器件市场知名的民族品牌AN-17009Rev.0142017年8月IGBT常

4、见失效表征IGBT集电极-发射极过压IGBT门极-发射极过压IGBT过电流脉冲续流二极管正向过电流IGBT超出反偏安全工作区IGBT过温震动产生的故障陶瓷衬底裂痕公司愿景：做世界功率器件市场知名的民族品牌AN-17009Rev.0152017年8月IGBT集电极-发射极过压在IGBT芯片周围出现大范围的烧毁的痕迹NO.可能的因素建议1关断浪涌电压优化吸收回路2母线电压过高增加母线电压保护3控制信号异常改善驱动控制保护4外部浪涌电压增加防雷电路公司愿景：做世界功率器件市场知名的民族品牌AN-17009Rev.0162017

5、年8月IGBT门极-发射极过压门极bonding线或是集成门极电阻周围有烧毁的痕迹NO.可能的因素建议1静电优化运输、拾取静电保护2门极驱动异常检查驱动控制电路3门极振荡增加Rg阻值或增加电容4外部浪涌增加GE电压钳位电路公司愿景：做世界功率器件市场知名的民族品牌AN-17009Rev.0172017年8月IGBT过电流脉冲NO.可能的因素建议1过电流保护无作用检查过电流保护2串联支路短路检查死驱；优化短路保护电路3输出短路或接地优化短路保护电路bonding线和E极交接处有烧毁的痕迹公司愿景：做世界功率器件市场知名的民族品牌AN-17

6、009Rev.0182017年8月续流二极管正向过电流二极管正向浪涌电流过大。阳极的bonding线和bonding线周围烧毁严重。整流二极管瞬间涌入的电流过大，导致二极管无法承受，整流桥损坏。建议:1、根据用户使用工况增加二极管余量2、增加输入抗浪涌电路公司愿景：做世界功率器件市场知名的民族品牌AN-17009Rev.0192017年8月IGBT超出反偏安全工作区正面看到的是很深的烧熔的洞，侧面可以看到贯穿芯片的洞。NO.可能的因素建议1CE过电压参照IGBT集电极-发射极过压2IGBT过流参照IGBT过电流脉冲公司愿景：做世界功率器

7、件市场知名的民族品牌AN-17009Rev.01102017年8月IGBT过温bonding线烧熔，大面积的铝层熔化，同时呈现出典型的熔化冷却的熔珠公司愿景：做世界功率器件市场知名的民族品牌AN-17009Rev.01112017年8月IGBT过温底部的焊锡熔化溢出NO.可能的因素建议1导通损耗增加检查门极驱动电路；GE电压不足会导致Vcesat饱和压降增加2开关损耗增加检查PCB布线；优化门极驱动电路3接触面热阻增大改善导热硅脂涂抹工艺；检查安装扭矩4底板散热不良检查散热机制（散热器、水冷循环、风扇）公司愿景：做世界功率器件市场知名的

8、民族品牌AN-17009Rev.01122017年8月震动产生的故障在集电极端子上的裂痕建议：1、优化整机抗震设计2、使用软母排线公司愿景：做世界功率器件市场知名的民族品牌AN-17009Rev.01132