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IGBT失效,“宇宙射线”的锅?
电巢 | 2022-12-10 21:53:26    阅读:529   发布文章

IGBT失效或者说功率器件失效是系统中最常出现的失效模式,这个东西好像最容易坏了,不亲临几次它爆炸的响声其实是很难想象它的威力的,由于一炸就面目全非了,所以在功率器件失效分析的时候会很头疼,过流?过压了?过温???这些都是表象,再往里分析是软件问题?还是电路问题?是生成安装问题?还是工艺流程问题?如果你没点时间没点经验没点部门配合分析.....一圈下来很是费劲,经常会大家开玩笑的说是“宇宙射线”吧?

刚开始工作时会觉得这是玩笑,“宇宙射线”带着引号,但总归算找出个可能点,只是它什么时候发生哪? 既然让它背锅总的说点理由了。

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首先:什么是宇宙射线?

宇宙射线是奥地利物理学家维克托.弗朗西斯.赫斯于1912年发现的。宇宙射线是来自外太空的高能粒子辐射,这里的辐射可不是电磁辐射,声明电磁辐射是波的传导,这里的辐射是粒子的高速运动,宇宙中的粒子就比较多了,比如质子、中子、电子、原子等等。这些粒子在宇宙中很多,由于地球有大气层所以只是一小部分会到达地球表面。在此感谢大气层。但是这一小部分辐射确实也会对我们的功率器件产生一定影响。

其次:宇宙射线如何影响功率器件?

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宇宙射线中的中子和质子会与半导体中的硅碰撞产生带电粒子,如果半导体器件刚好工作在关断状态,此时半导体内部有空间电荷区,如果空间电荷区的场强太大,导致带电粒子加速运行,就会碰到或者说冲击硅晶核,导致更多的带电粒子加速运动,从而产生很大的电流。这就失控了,而这个过程比器件由于短路而失效的速度要快一到两个数量级。

最后:哪些情况下宇宙射线会造成功率器件的失效?

第一、别离它太近呀,海拔高的地方要小心使用;

第二、功率器件参数选择要留有一定余量;

第三、功率器件个头别太大,目标太明显就容易被击中;

第四、结温不要过低;

第五、找个靠谱的厂家,因为宇宙射线更多是与功率模块的制造相关的。

总结: 如果在实验室做实验炸了请最好不要找宇宙射线背锅,如果在高海拔高寒环境做实验可以想想。


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