[发明专利]焊层寿命失效的测试方法

说明书

本发明提供了一种焊层寿命失效的测试方法。该焊层寿命失效的测试方法包括：对标定功率模块中的同一预设位置处的全新碳化硅器件和失效碳化硅器件分别进行升温降温操作，获取全新碳化硅器件和失效碳化硅器件在降温过程中的预设时间的失效结温差值；对待测功率模块的预设位置处的碳化硅器件进行升温降温操作，获取使用前的碳化硅器件和使用过程中的碳化硅器件在降温过程中的预设时间的待测结温差值；根据待测结温差值和失效结温差值确定待测功率模块中预设位置处的碳化硅器件的焊层是否失效。本发明的测试方法不需要将待测功率模块中的碳化硅器件拆解下来即可完成对焊层寿命是否失效的测试，降低了焊层寿命失效测试的难度，提高了测试效率。

技术领域

本发明涉及电子元器件测试技术领域，尤其涉及一种焊层寿命失效的测试方法。

背景技术

碳化硅器件块的应用可大幅提高电力电子变换器的性能，目前在工业变频、电动汽车、轨道牵引、再生能源发电等多种场景中已初步应用。随着碳化硅材料和工艺技术的日趋成熟，碳化硅器件有望取代传统的硅基器件，在未来的电力电子变换器中获得更为广泛的应用与发展。

图1为碳化硅器件的结构示意图。如图1所示，碳化硅器件包括底板、位于底板上方的碳化硅芯片以及位于碳化硅芯片与底板之间的DBC(Direct Bonding Copper，陶瓷覆铜板)，DBC与底板之间通过DBC焊层连接，DBC与碳化硅芯片之间通过芯片焊层连接。其中，DBC具有DBC陶瓷、DBC上铜层和DBC下铜层；DBC上铜层覆在DBC陶瓷上表面，DBC下铜层覆在DBC陶瓷下表面。碳化硅器件的使用温度较高，而高温会导致芯片焊层和DBC焊层出现开裂现象，进而导致器件热阻增加，器件寿命失效。目前测试碳化硅器件失效的方法主要是将碳化硅器件从功率模块中拆除，并进行自身的热阻测试或焊层超声波扫描等。

然而在目前的碳化硅器件的失效测试方法中，碳化硅器件的拆解及安装周期长，费时费力，不适合批量产品。并且功率模块在拆解时容易造成器件本身及其它部件的失效。

发明内容

为了解决背景技术中提到的至少一个问题，本发明提供了一种焊层寿命失效的测试方法，不需要将待测功率模块中的碳化硅器件拆解下来即可完成对焊层寿命是否失效的测试，降低了焊层寿命失效测试的难度，提高了测试效率。

为了实现上述目的，本发明提供了一种焊层寿命失效的测试方法，该测试方法包括：

对标定功率模块中的同一预设位置处的全新碳化硅器件和失效碳化硅器件分别进行升温降温操作，获取所述全新碳化硅器件和所述失效碳化硅器件在降温过程中的预设时间的失效结温差值；

对待测功率模块的所述预设位置处的碳化硅器件进行升温降温操作，获取使用前的碳化硅器件和使用过程中的碳化硅器件在降温过程中的在所述预设时间的待测结温差值；

根据所述待测结温差值和所述失效结温差值确定所述待测功率模块中所述预设位置处的碳化硅器件的焊层是否失效。

进一步的，所述获取所述全新碳化硅器件和所述失效碳化硅器件在降温过程中的预设时间的失效结温差值，具体包括：

获取所述标定功率模块的所述预设位置处的所述全新碳化硅器件在所述预设时间的全新结温值，以及所述标定功率模块的所述预设位置处的所述失效碳化硅器件在所述预设时间的失效结温值；

根据所述全新结温值和所述失效结温值确定所述失效结温差值。

进一步的，所述获取所述标定功率模块的所述预设位置处的所述全新碳化硅器件在所述预设时间的全新结温值，以及所述标定功率模块的所述预设位置处的所述失效碳化硅器件在所述预设时间的失效结温值，具体包括：

获取所述标定功率模块的所述预设位置处的所述全新碳化硅器件的全新结温时间曲线，以及所述标定功率模块的所述预设位置处的所述失效碳化硅器件的失效结温时间曲线；