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IGBT属于复合器件，有MOS器件高速开关和低电压驱动特点， 可以承受高电压和大电流，并且关断延迟时间短，在工业控制领域有广泛的应用，比如高频焊接，逆变器，交流电动机调速， 变频器，电动汽车， UPS，智能家电等。但IGBT 容易损坏，在应用时要注意保护。
4 `5 ~2 X7 o# v- k Z& u* sIGBT的失效模式
X$ g7 t: N& D! n# W判断IGBT的失效模式一般是根据失效特征，结合器件的结构，模拟结果等进行判断。
! O. f" U/ q* O) }8 W5 I" u! L, \3 w* b
1. 过电应力（过压/过流）
! n# ` g. J7 V0 p# RIGBT运行超出安全工作区，异物引起短路，地线及电源系统产生的电浪涌，烙铁漏电，仪器或测试台接地不当产生感应电浪涌等，都可以引起电过载失效。
9 u( A1 g7 j6 N* `: e对于静电损伤，不仅有PN结劣化击穿，表面击穿等高电压小电流型失效模式，也有金属化，多晶硅烧毁等大电流模式。
6 _: r- Q2 z8 R2 c6 D
4 t6 U+ c ~+ l _7 _6 g) tGate –emitter过压
$ P$ o6 e/ ?3 l$ B: [典型特征：芯片表面出现比较浅的熔化区域，或者在栅极的pad附近出现较小的熔化区域，这种过压的原因很可能是ESD损伤，如果熔化烧毁的区域较大，则不是ESD的典型特征。& t6 Y. C! @+ n* g8 o* q7 O6 l
; z3 t+ C0 V! y3 ^ s1 \* c9 VCollector –emitter过压6 p; Z0 M" O s& T
典型特征：在保护环（guard ring）与IGBT单元之间出现点状熔化区域，或者是在保护环上出现熔化区域。
N7 F( W3 c: }5 H( }2 f2 I
# z4 ]6 ^( D% Y3 h/ N& N超出反偏安全工作区（RBSOA）
! m6 s! {2 R- L( o& D典型特征：在芯片表面的IGBT单元上出现一个较深的，由于熔化而产生的洞，一般是由于关断电流过大，或者IGBT在较高的结温下工作而击穿。4 S! t. U! }- M: [+ f
' b# E2 ]# q+ G$ [
反向恢复二极管(FWD) 超出SOA
' P0 I/ l% j5 ?) r, o( B典型特征：二极管的阳极区域出现由于熔化产生的洞。
& g B% c; M7 b" i& x+ q5 ~! F% o$ G" v# G
2. 过热损伤：$ n! e' m: L9 I8 e6 \
超出IGBT 承受范围的温度，导致焊料，芯片表面保护层，以及铝层熔化。
" L7 W. z k/ `; _, u7 A* X6 V典型特征：IGBT上出现较多的分离的，大面积的铝层熔化，芯片下方的焊料有熔融再: y$ t2 k, M6 J: L
流的痕迹， 如球状焊珠。
, q& d, T4 K) @: p: H, g* b# K
( Q0 G/ ~+ H7 }3. 机械损伤：: N* B' X% I; g* ~; L
振动失效：* [- C: Q: L Q( T2 V
典型特征：焊线断裂，并伴有焊线熔断。- M3 |7 ? `5 c9 ~; L
安装损伤：
! `! Q# B1 R$ P2 u! f1 T典型特征：基板上有机械损伤痕迹，陶瓷基片上出现裂纹。
5 R2 C9 R- m+ T" q: q
! T( E: Q8 D+ @5 j! p4. 器件本身缺陷：
5 \5 z) n. X' j l* l. g绝缘失效：5 B! T) X# d3 Q6 E3 @
典型特征：在硅胶覆盖的铜基材之间出现跳火痕迹，有可能是由于硫的引入生成硫化铜，通过生长使得相邻的铜材之间短路，降低耐压，最终产生跳火现象。原因可能是器件生产过程中的污染引起。 H$ g9 {! ], x* h9 w
2 [1 h2 U1 r( [6 M* e
5. 器件老化：3 q- D7 O7 s; [6 g
典型特征：铝线脱落，焊接区域出现分层，一般是由于器件达到了设计使用寿命极限。
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发表于 2022-3-21 14:01
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