IGBT功率模塊結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖:

IGBT的失效形式及其機(jī)理主要包含以下兩種:
芯片頂部鋁鍵合線的開裂和翹起。
這種現(xiàn)象是由于電流在導(dǎo)線中流動(dòng)產(chǎn)生熱量,進(jìn)而引發(fā)熱沖擊效應(yīng)。這種熱沖擊會(huì)導(dǎo)致熱機(jī)械應(yīng)變的產(chǎn)生,當(dāng)這種應(yīng)變達(dá)到一定嚴(yán)重程度時(shí),就會(huì)引起金屬線的翹起和開裂現(xiàn)象。
焊料層的老化。
由于焊接材料具有不同的熱膨脹系數(shù),因此在溫度變化時(shí)會(huì)在焊料層內(nèi)部產(chǎn)生熱機(jī)械應(yīng)變。這種由周期性應(yīng)變引起的焊料疲勞將導(dǎo)致內(nèi)部裂紋的擴(kuò)散,進(jìn)而使得熱阻增加。這也解釋了為什么需要對(duì)功率器件的熱電阻進(jìn)行復(fù)檢的原因。

總的來(lái)說(shuō),IGBT的失效形式和機(jī)理可以概括為:電流引發(fā)熱沖擊,進(jìn)而產(chǎn)生機(jī)械應(yīng)力,最終導(dǎo)致疲勞老化或失效。
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