IGBT模块认证测试规范V2.0.doc

测试部测试规范 英威腾电气股份有限公司 测试部 规范编码： 版 本：V2.0 密 级：机 密 生效日期：2011.3 页 数： 40 页 IGBT模块认证测试规范 拟 制： 张 广 文 日 期： 2011-03-07 审 核： 姜 明 日 期：__________ 批 准： 董 瑞 勇 日 期：__________ 更 改 信 息 登 记 表 规范名称：IGBT模块认证测试规范 规范编码： 版本 更改原因 更改说明 更改人 更改时间 V2.0 规范升级 新拟制测试项目，升级原测试项目内容及标准。 张广文 2011.3.7 评审会签区： 人员 签名 意见 日期 董瑞勇 吴建安 唐益宏 林金良 张 波 目 录 1. 目的 4 2. 范围 4 3. 定义 4 4. 引用标准 5 5. 测试设备 6 6. 测试环境 6 7. 测试项目 7 7.1规格参数比对 7 7.2封装结构测试 8 7.2.1封装外观检查 8 7.2.2封装外形尺寸测试 9 7.2.3基板平整度测试 9 7.2.4封装内部结构测试 11 7.3晶体管电特性测试 12 7.3.1集-射极耐压VCES测试 12 7.3.2 IGBT集-射极饱和压降VCE(sat)测试 13 7.3.3 IGBT栅-射极阀值电压VGE(th)测试 14 7.3.4 IGBT内置二极管正向压降VF测试 15 7.4 Ices和IR测试 16 7.5绝缘耐压测试 18 7.6高温电应力老化测试 20 7.7高低温老化测试 21 7.8 NTC热敏电阻特性测试 22 7.9驱动波形测试 22 7.9.1驱动波形质量测试 23 7.9.2开通关断时间测试 25 7.9.3驱动电压幅值测试 26 7.9.4死区时间测试 27 7.10限流测试 28 7.11均流测试 29 7.12短路测试 30 7.13温升测试 34 7.14 IGBT晶元结温测试 36 8. 数据记录及报告格式 40  IGBT模块认证测试规范 目的 检验IGBT模块各项性能指标是否满足标准和产品设计要求。本规范主要从IGBT结构、电气性能、可靠性等方面全面评估IGBT模块各项性能指标。 范围 本规范规定的IGBT模块性能测试方法，适用于英威腾电气股份有限公司IGBT模块器件选型认可及产品开发过程中IGBT模块单体性能测试。 定义 绝缘栅双极型晶体管IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件,兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点GTR饱和压降低，载流密度大，但驱动电流较大MOSFET驱动功率很小，开关速度快，但导通压降大，载流密度小IGBT综合了以上两种器件的优点,驱动功率小而饱和压降低IGBT伏安特性指以栅源电压Ugs为参变量时，漏极电流与栅极电压之间的关系曲线。输出漏极电流比受栅源电压Ugs控制，Ugs越高，Id越大。它与GTR的输出特性相似分为饱和区、放大区和击穿特性部分。在截止状态下的IGBT，正向电压由J2结承担，反向电压由J1结承担。如果无N+缓冲区，则正反向阻断电压可以做到同样水平，加入N+缓冲区后，反向关断电压只能达到几十伏水平，因此限制了IGBT 的某些应用范围。 IGBT转移特性指输出漏极电流Id与栅源电压Ugs之间的关系曲线。它与MOSFET的转移特性相同，当栅源电压小于开启电压Ugs(th) 时，IGBT处于关断状态。在IGBT导通后的大部分漏极电流范围内，Id与Ugs呈线性关系。最高栅源电压受最大漏极电流限制，其最佳值一般取为15V左右。 IGBT开关特性指漏极电流与漏源电压之间的关系。IGBT处于导通态时，由于它的PNP晶体管为宽基区晶体管，所以其B值极低。尽管等效电路为达林顿结构，但流过MOSFET的电流成为IGBT总电流的主要部分。通态电压Uds(on) 可用下式表示 Uds(on)＝Uj1＋Udr＋Id*Roh 式中Uj1—JI结的正向电压，其值为0.7 ～1V。Udr—扩展电阻Rdr上的压降。Roh—沟道电阻。通态电流Ids 可用下式表示：Ids=(1+Bpnp)*Imos 式中Imos—流过MOSFET的电流。由于N+区存在电导调制效应，所以IGBT的通态压降小，耐压1000V