IGBT芯片温度校准

(整期优先)网络出版时间:2017-12-22
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IGBT芯片温度校准

刘彪

(株洲中车时代电气股份有限公司半导体事业部株洲湖南412001)

摘要:IGBT(InsulateGateBipolarTransistor绝缘栅双极晶体管)已得到广泛应用。通过对芯片测试参数的分析,提出了可通过对标准芯片Vgth的测试,对芯片在高温测试条件下温度的校准。

关键词:Vgth;校准

1、引言

IGBT(绝缘栅双极晶体管)是一种复合器件,具有输入阻抗高、开关速度快、驱动功率小等特性,广泛应用于各种电力电子装置中,IGBT器件的纵向剖面结构如图1(a)

逐步的增加电流表A的电流(Ic)到40MA,读出电压表V的读数,此读数就是相应温度环境下的IGBT的Vgth值。

2.3测试数据

设计15只芯片在不同温度与阈值电压的关系。使起始温度为60℃,测试温度间隔为30℃,并用校准精确的热偶进行标定,保证整个实验的温度可以追溯和尽量接近真数值。为确保过程中芯片与基板达到热平衡,每次测试前,芯片需在基板上置放90秒,热平衡,结果如表所示。

4、结论

通过实验验证,确定可以通过在大气环境下,对Vgth进行温度曲线测试,并将测试结果和标准高温测试时的Vgth进行比较的方式,实现对测试温度的校准。

通过大量试验数据得到了阈值电压和温度的关系方程。

参考文献:

[1]B.JayantBaliga功率半导体器件基础[M].电子工业出版社,2013.

[2]刘宾礼,唐勇,罗毅飞.基于电压变化率的IGBT结温预测模型研究[J].物理学报,2014,17

[3]KuangS.Design,modelingandapplicationoftheIGBT