压接IGBT模块芯片温度及热阻测量方法研究
发布时间：2021-09-03 17:58
随着科技的不断发展,人们对功率半导体电压电流容量的要求与日俱增。压接式绝缘栅双极晶体管（IGBT）具有寄生电感低、功率容量大、开关速度快、失效短路等优点,逐渐应用在高压大功率输配电工程中。为保证器件在工况下的可靠性,IGBT器件在出厂前需进行高温反偏（HTRB）试验。被测器件需在规定温度下进行试验以得到准确测试结果,因此试验过程中需对器件结温进行实时监控。而对于压接IGBT器件来说,其热阻随温度及夹具施加压力变化,因此其热阻测试难度非常大,因此通过热阻计算压接器件芯片结温尤为困难。为在高温反偏试验中实时监控器件结温,使用电学法对被测器件芯片结温进行监控,实验中选取漏电流作为温敏参数,利用标准电压下漏电流与结温的一一对应关系对被测器件结温进行计算。此外针对压接IGBT器件双面散热,热阻难以测量的问题,本文提出使用水冷散热器进出口水温测试其散热功率比,以此计算器件双面热阻,并设计制作热阻测试夹具,满足压接IGBT器件热阻测试需要。具体内容包括以下几点:一、研究漏电流测温法的原理,并搭建漏电流校温曲线测试平台;讨论了电压波动对测试结果的影响,并提出利用e指数公式对校温曲线进行拟合。二、研究不...
【文章来源】：北京工业大学北京市 211工程院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
NTC测温示意图
图 2-1 IGBT 器件的基本结构示意图Figure 2-1 Basic structure diagram of IGBT device了使双极器件具有较高的电流密度，并能像 MOSFET 中所给出的那样控制，人们做了大量的工作。早期人们试图将闸流管相关结构与 MOS合。然而，最终美国的 Wheatley 和 Becke 基于晶体管成功制作出了第栅双极晶体管[17]。与双极晶体管和 MOSFET 相比的 IGBT 器件在高压域更具优势，在大电流条件下，其导通电阻远小于 MOSFET 器件，因中 IGBT 器件功耗更低，更安全。大约 10 年后，IGBT 器件被日本和欧商引入市场，在很短的时间内，IGBT 赢得了越来越多的应用份额，它以前使用的双极功率晶体管，现在甚至可以取代高功率范围的 GTO 晶 MOSFET 相同，IGBT 也通过器件栅极控制器件开通与关断。当器件栅于其阈值电压时，栅极 N 沟道打开，电子从发射极流向集电极，此时在 PN-结处产生正向电压，并将集电极的空穴注入到低掺杂的 N-区。随着
图 2-2 IGBT 输出特性曲线[20]Figure 2-2 IGBT output characteristic cu，利用器件导通或关断延时时间进行测高而上升，其温敏参数约为 2ns/℃，由精度受采样频率限制。由于器件开关延T 的死区时间发生变化，对于整个逆变因此 2012 年 Dawei Xiang 等人提出利
【参考文献】：
期刊论文
[1]压接型IGBT器件与焊接式IGBT模块热阻测试方法对比研究[J]. 邓二平,赵志斌,张朋,黄永章,李金元,温家良,李云志. 智能电网. 2016(07)
[2]压接式IGBT模块的热学特性研究[J]. 窦泽春,忻兰苑,刘国友,黄蓉,徐凝华,吴义伯. 机车电传动. 2013(03)
[3]电子设备热分析、热设计及热测试技术综述及最新进展[J]. 吕永超,杨双根. 电子机械工程. 2007(01)
[4]高精度碟形弹簧的制造[J]. 薛松,廖起华,江国春,邓璠训. 核动力工程. 2002(03)
[5]红外测温技术[J]. 吕思斌. 安庆师范学院学报(自然科学版). 2001(02)
本文编号：3381587
【文章来源】：北京工业大学北京市 211工程院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
NTC测温示意图
图 2-1 IGBT 器件的基本结构示意图Figure 2-1 Basic structure diagram of IGBT device了使双极器件具有较高的电流密度，并能像 MOSFET 中所给出的那样控制，人们做了大量的工作。早期人们试图将闸流管相关结构与 MOS合。然而，最终美国的 Wheatley 和 Becke 基于晶体管成功制作出了第栅双极晶体管[17]。与双极晶体管和 MOSFET 相比的 IGBT 器件在高压域更具优势，在大电流条件下，其导通电阻远小于 MOSFET 器件，因中 IGBT 器件功耗更低，更安全。大约 10 年后，IGBT 器件被日本和欧商引入市场，在很短的时间内，IGBT 赢得了越来越多的应用份额，它以前使用的双极功率晶体管，现在甚至可以取代高功率范围的 GTO 晶 MOSFET 相同，IGBT 也通过器件栅极控制器件开通与关断。当器件栅于其阈值电压时，栅极 N 沟道打开，电子从发射极流向集电极，此时在 PN-结处产生正向电压，并将集电极的空穴注入到低掺杂的 N-区。随着
图 2-2 IGBT 输出特性曲线[20]Figure 2-2 IGBT output characteristic cu，利用器件导通或关断延时时间进行测高而上升，其温敏参数约为 2ns/℃，由精度受采样频率限制。由于器件开关延T 的死区时间发生变化，对于整个逆变因此 2012 年 Dawei Xiang 等人提出利
【参考文献】：
期刊论文
[1]压接型IGBT器件与焊接式IGBT模块热阻测试方法对比研究[J]. 邓二平,赵志斌,张朋,黄永章,李金元,温家良,李云志. 智能电网. 2016(07)
[2]压接式IGBT模块的热学特性研究[J]. 窦泽春,忻兰苑,刘国友,黄蓉,徐凝华,吴义伯. 机车电传动. 2013(03)
[3]电子设备热分析、热设计及热测试技术综述及最新进展[J]. 吕永超,杨双根. 电子机械工程. 2007(01)
[4]高精度碟形弹簧的制造[J]. 薛松,廖起华,江国春,邓璠训. 核动力工程. 2002(03)
[5]红外测温技术[J]. 吕思斌. 安庆师范学院学报(自然科学版). 2001(02)
本文编号：3381587
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