IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor),即絕緣柵雙極型晶體管,它是由BJT(雙極型三極管)和MOS(絕緣柵型場效應(yīng)管)組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動式功率半導(dǎo)體器件。廣東愛晟電子科技有限公司生產(chǎn)的NTC熱敏電阻在IGBT中能起到溫度檢測的作用,可實現(xiàn)精確地測量模塊基板溫度。今天我們就來探討下IGBT的失效模式及其原因——失效時間和失效表現(xiàn)形式。
失效時間
IGBT的失效率會遵循浴盆曲線的規(guī)律,呈現(xiàn)明顯的階段性。由此,可將其失效分為早期失效、隨機失效和壽命終結(jié)失效三個階段。
1)早期失效
這種情況主要發(fā)生在生產(chǎn)測試階段或者現(xiàn)場運行的早期階段,例如NTC熱敏電阻芯片在組裝的過程中受到損傷。
2)隨機失效
這種情況通常是不可控的,而隨機失效率與IGBT的運行情況有極大關(guān)聯(lián)。在浴盆曲線中,隨機失效率是是以較低的穩(wěn)定狀態(tài)呈現(xiàn),可用FIT(Failure In Time)來表示,實際含義是10億個小時內(nèi)的失效數(shù)。(注意:在測試過程中,必須排除早期失效和壽命終結(jié)失效的NTC熱敏電阻元件)
λ = nf / N*t FIT = λ*10^9
nf = 失效的數(shù)量(個)
N = 運行的器件總數(shù)量(個)
t = 觀察的時間(以小時為單位)
MTBF (Mean Time Between Failures) ,失效間隔的平均時間,針對的是可維修的NTC熱敏電阻元件。
MTTF (Mean Time To Failure) 是相同的概念,針對的是不可維修的NTC熱敏電阻元件。
MTBF 和MTTF是λ的倒數(shù)。
MTBF=MTTF= 1/λ
3)壽命終結(jié)失效
這種情況主要是由于NTC熱敏電阻的磨損,其功耗變化或外部環(huán)境變化引起的熱—機械應(yīng)力導(dǎo)致,是不可避免的。
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