在規定高溫下的斷態重復峰值電流檢測技術與應用白皮書
隨著第三代半導體材料在電力電子領域的廣泛應用,功率器件的工作溫度上限已突破200℃門檻。據Yole Développement 2023年行業報告顯示,碳化硅功率器件市場規模將以34%年復合增長率持續擴張,至2030年將突破100億美元。在此背景下,規定高溫下的斷態重復峰值電流檢測成為確保器件可靠性的關鍵環節。該項目通過模擬功率模塊在極端工況下的電氣特性漂移,精準評估碳化硅MOSFET、IGBT等器件的高溫耐受能力,其核心價值在于突破傳統室溫檢測的局限性,為新能源汽車電機控制器、光伏逆變器等高溫應用場景提供數據支撐。經TüV萊茵實驗室驗證,全面實施該檢測可使功率模塊失效率降低42%,設備壽命延長30%以上。
基于熱力耦合的檢測技術原理
本檢測體系采用動態熱阻抗補償算法,通過構建三維熱-電-機械耦合模型(TEA Model),實時修正高溫環境對測試探針接觸阻抗的影響。測試系統集成紅外熱像儀與脈沖電流源,在125-200℃溫度區間以0.1℃精度實現工況模擬。關鍵技術突破在于開發了基于GaN HEMT的瞬態電流注入裝置,可在5μs內建立200A測試電流,配合Keysight B1505A功率器件分析儀,實現0.5nA級漏電流分辨率。這套方案有效解決了傳統方法在高溫大電流測試中的熱失控難題,特別適用于光伏微型逆變器散熱受限場景的器件評估。
多層級遞進式實施流程
檢測流程分為預老化處理、熱循環加載、動態參數采集三個階段。首先在85℃/85%RH條件下進行1000小時加速老化,模擬車載電子五年使用工況。隨后采用JEDEC JESD22-A104標準實施500次-40℃至175℃溫度循環,使用NI PXIe-4143模塊記錄器件熱阻變化曲線。最終測試階段于真空探針臺內進行,通過施加V_DS=80%V_DSS的重復峰值電壓,采集

