测试中的模块包含两个半桥模块,即四个IGBT。将组件的闸级连接到汲极,同时半桥模块使用独立的驱动电流供电(见图6)。所有IGBT分别连接到热瞬态测试设备的通道。
图 6 用于功率循环和热瞬态测试的 IGBT电路图。
为了加速功率循环测试的流程,我们迫使组件产生100℃的温差变化。选择此数值是为了确保结温最高可达125℃,这是组件所允许的最高温度。同时我们也输入最大的功率以缩短循环时间,并选择适当的时间来达到100℃的温度变化。此IGBT模块可负载最大80A的电流,但是由于组件的压降过高,额定功率就变成了限制因素。根据先前的测试结果,此试验选择25A作为加热电流。
测试过程输入200W的功率并加热3秒使芯片升温到125℃。所需的冷却时间则应确保芯片有足够的时间冷却下来,且平均温度在测试过程中不会发生变化。图7显示了时间和温度的分布图。