基于电热模型的IGBT结温预测与失效分析

被引:47
作者
汪波
胡安
唐勇
机构
[1] 海军工程大学舰船综合电力技术国防科技重点实验室
关键词
绝缘栅双极型晶体管; 电热模型; 热平衡; 结温; 失效分析;
D O I
10.15938/j.emc.2012.08.005
中图分类号
TN322.8 [];
学科分类号
摘要
针对绝缘栅双极型晶体管(IGBT)工作过程中结温难以测量的问题,提出一种基于IGBT电热模型的结温预测方法,并对由结温过高引起的失效进行实验分析。根据IGBT结构特点建立通态压降模型,考虑到器件内部参数和半导体物理常数与温度的关系,建立IGBT导通功耗与结温关系的电热模型。通过联立IGBT结-壳传热方程和电热模型进行热平衡分析,从而得到稳态时的结温。实验结果表明,通过仿真得到的结温基本与实际测量得到的结温值相吻合,结温过大会导致电极根部焊料熔化和表面连接键丝断裂。所提方法通过监测壳温可实时预测IGBT结温,具有方便快捷的优点。
引用
收藏
页码:87 / 93
页数:7
相关论文
共 7 条
[1]
Power electronic device temperature estimation and control in pulsed power and converter applications [J].
Musallarn, Mahera ;
Acarnley, Paul P. ;
Johnson, C. Mark ;
Pritchard, Len ;
Pickert, Volker .
CONTROL ENGINEERING PRACTICE, 2008, 16 (12) :1438-1442
[2]
New technique for the measurement of the static and of the transient junction temperature in IGBT devices under operating conditions.[J].D. Barlini;M. Ciappa;A. Castellazzi;M. Mermet-Guyennet;W. Fichtner.Microelectronics Reliability.2006, 9
[3]
Temperature measurements and thermal modeling of high power IGBT multichip modules for reliability investigations in traction applications.[J].A. Hamidi;G. Coquery;R. Lallemand;P. Vales;J.M. Dorkel.Microelectronics Reliability.1998, 6
[4]
电力电子学.[M].陈坚编著;.高等教育出版社.2002,
[5]
绝缘栅双极型晶体管传热模型建模分析 [J].
陈明 ;
胡安 ;
唐勇 ;
汪波 .
高电压技术, 2011, (02) :453-459
[6]
IGBT动态热阻抗曲线提取实验研究 [J].
陈明 ;
汪波 ;
唐勇 .
电力电子技术, 2010, 44 (09) :101-103
[7]
IGBT栅极特性与参数提取 [J].
唐勇 ;
胡安 ;
陈明 .
电工技术学报, 2009, 24 (07) :76-80