[发明专利]一种测量IGBT在高温反偏试验中结温变化的方法

摘要

本发明公开了一种测量IGBT在高温反偏试验中结温变化的方法，利用IGBT在高温反偏试验中的漏电流与温度的对应关系，对实验中的器件结温进行实时监控的方法。且IGBT漏电流以器件内部MOS部分漏电流为主，在高温反偏试验前需先绘制校温曲线：栅极接地或栅极‑发射极短接，对器件集电极‑发射极加短脉冲电压，在不产生自升温的条件下得到器件漏电流与结温的对应关系，绘制校温曲线图。在高温反偏试验中实时测量器件的漏电流，将漏电流值与校温曲线作比对，可以直接读出器件的结温。

主权项

1.一种测量IGBT在高温反偏试验中结温变化的方法，在高温反偏试验前需先绘制校温曲线：栅极接地或栅极-发射极短接，对器件集电极-发射极加短脉冲电压，在不产生自升温的条件下得到器件漏电流与结温的对应关系，绘制校温曲线图；在高温反偏试验中实时测量器件的漏电流，将漏电流值与校温曲线作比对，直接读出器件的结温；/n其特征在于：实现该方法的测试系统包括被测IGBT器件(1)和测试电路板(2)、温箱(3)、短脉冲电源(4)、恒压电源(5)和计算机(6)；通过测试电路板(2)将被测IGBT器件(1)的栅极接地；测试时，短脉冲电源(4)和恒压电源(5)分别与测试电路板(2)连接，测试电路板(2)为被测IGBT器件(1)提供集电极-发射极电压，采样电阻与被测IGBT器件(1)发射极串联，通过采样电阻两端的电压数据采集器实时采集采样电阻两端电压；温箱(3)用于提供恒温环境；短脉冲电源(4)用于为器件提供与高温反偏试验中电压值相等电压脉冲，测量校温曲线时要求器件不能产生自升温，要求输出电压脉宽小于20μs，占空比小于5％；恒压电源(5)为器件提供高温反偏试验需要的稳定的电压源，即IGBT关断条件下能承受最大正向电压的80％；短脉冲电源(4)和恒压电源(5)以及测试电路板(2)与计算机(6)连接用于控制短脉冲电源，高压电流源，测试电路板(2)中电压采集电路，将校温测试结果拟合成校温曲线，根据校温曲线对应得到高温反偏试验中器件的结温；/n该方法包括以下步骤：/n步骤一，将被测IGBT器件(1)放置在温箱(3)中，接好被测IGBT器件(1)和测试电路板(2)短脉冲电源(4)的连线；/n步骤二，设置温箱(3)温度，待温箱(3)温度稳定一段时间后，该条件下器件温度即为温箱设置温度；用计算机控制短脉冲电源(4)输出脉冲电压，电压值按照高温反偏试验电压要求设置；同时，计算机(6)控制测试电路板(2)在短脉冲电源(4)输出电压时，采样电阻两端电压值，经AD转换器将结果传给计算机(6)，计算机(6)利用欧姆定律I＝U/R计算，U为采样电阻两端电压值，R为采样电阻阻值，即用采样电阻两端电压值除以采样电阻阻值得到此时器件漏电流值；/n步骤三，按一定的步长升高温箱(3)的温度，待温箱温度稳定后重复步骤二，得到漏电流与温度的关系，利用最小二乘法对数据进行多项式曲线拟合，得到该器件漏电流与结温的校温曲线；/n步骤四，在高温反偏试验中，将恒压电源(5)与测试电路板(2)相连，设置温箱(3)的温度为高温反偏试验要求温度，待温度稳定一段时间后，用计算机(6)控制恒压电源(5)开始高温反偏试验，同时控制测试电路实时采集器件的漏电流并将测试值传给计算机(6)，计算机(6)将返回值与校温曲线作对比，对应得到器件结温；/n步骤五，根据测量结果是否符合测试标准调节热沉温度，使高温反偏试验保持在测试标准规定条件下进行。/n