[发明专利]一种测试绝缘双极型晶体管芯片的方法、装置及设备

说明书

本申请公开了一种测试绝缘双极型晶体管芯片的方法，通过调取绝缘双极型晶体管芯片模型；在所述绝缘双极型晶体管芯片模型的键合线与键合面处设置芯片表面金属层；对设置芯片表面金属层后的绝缘双极型晶体管芯片模型进行仿真模拟，得到模拟失效数据，并通过所述模拟失效数据得到与所述绝缘双极型晶体管芯片模型对应的绝缘双极型晶体管芯片的测试结果。由于金属层对器件的结构强度与导热导电中均起到重要作用，同时也影响着所述键合线与所述键合面的连接结构，因此，本申请提供的模型更贴近实际工作中的情况，得到的测试结果也就更准确。本申请同时还提供了一种具有上述有益效果的测试绝缘双极型晶体管芯片的装置、设备及计算机可读存储介质。

技术领域

本申请涉及热力测试领域，特别是涉及一种测试绝缘双极型晶体管芯片的方法、装置、设备及计算机可读存储介质。

背景技术

在世界经济不断发展的同时，伴随着大量能源的消耗，能源问题已经成为影响世界政治、经济、文化的重要问题。在全球能源危机日益严重的背景下，为了满足快速增长的电力需求和降低环境污染，提高能源利用效率、开发新能源、加强可再生能源的利用成为了必然选择。

功率变流器作为发电系统与电网之间负责能量转换和储藏的纽带，而绝缘栅双极型晶体管(IGBT)作为能量转换系统中的关键部件，其可靠性是系统安全运行的保障。变流器失效占新能源发电系统中电气设备故障的比重较高，达到15％，并且超过50％的变流器故障为IGBT器件失效。此外，工程调查数据也显示IGBT模块是变流器系统中最为薄弱的环节之一，其可靠性是新能源发展的重要前提。

同时随着新能源容量增大，IGBT模块功率密度也趋于增大，导致单位体积发热量也越来越大，模块更易发生失效。因此为了减小电力电子装置中功率器件失效带来的经济损失，需要我们从技术手段和分析方法角度，建立准确而有效的IGBT电-热-力仿真模型，从而对电力电子装置中的IGBT模块失效机理进行深入研究，并为其可靠性进行技术更新、扩充和拓展。但现有的与IGBT失效研究的相关模型大多着眼与RC热网络模型，大多将器件热传递近似为一维传热，得到的温度值为模块中每层的平均值，与实际情况不符，并且没有结合温度进行耦合应力分析。同时在器件结构设计、封装设计、失效分析等时需要更加精确的器件热力特性分布。因此，设计一种更贴近真实工作情况的IBGT模块模型，以便在模拟时得到更准确的失效数据，是本领域技术人员亟待解决的问题。

申请内容

本申请的目的是提供一种测试绝缘双极型晶体管芯片的方法、装置、设备及计算机可读存储介质，以解决现有技术中IBGT模块模型与现实不符，不能获得准确的失效数据，缺乏对实际操作的指导意义的问题。

为解决上述技术问题，本申请提供一种测试绝缘双极型晶体管芯片的方法，包括：

调取绝缘双极型晶体管芯片模型；

在所述绝缘双极型晶体管芯片模型的键合线与键合面处设置芯片表面金属层；

对设置芯片表面金属层后的绝缘双极型晶体管芯片模型进行仿真模拟，得到模拟失效数据，并通过所述模拟失效数据得到与所述绝缘双极型晶体管芯片模型对应的绝缘双极型晶体管芯片的测试结果。

可选地，在所述测试绝缘双极型晶体管芯片的方法中，所述对所述绝缘双极型晶体管芯片模型进行仿真模拟包括：

获取多个所述绝缘双极型晶体管芯片模型；

并行对多个所述绝缘双极型晶体管芯片模型进行仿真处理；其中，多个所述绝缘双极型晶体管芯片模型组成绝缘双极型晶体管模块模型，所述绝缘双极型晶体管模块模型为三维模型。

可选地，在所述测试绝缘双极型晶体管芯片的方法中，还包括：

建立电力电子装置模型；其中，所述电力电子装置模型包括所述绝缘双极型晶体管模块模型；

对所述电力电子装置模型进行仿真模拟。