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落實故障測試及失效定位 IPM可靠性挑戰迎刃解

文‧龔瑜/黃彩清/吳淩/遊俊 發布日期:2019/02/26 關鍵字:智慧功率模組驅動晶片絕緣閘雙極電晶體功能測試失效

隨著工業製造水準的提升,智慧功率模組(IPM)的生產技術得已發展迅速,元件的可靠性將是未來研究所面臨的新挑戰。針對國內外近年來在智慧功率模組失效分析相關的主要研究內容,本文綜述了智慧功率模組應用失效的測試方法以及失效定位技術,總結了連續性失效、絕緣性失效、驅動晶片(HVIC)故障、絕緣閘雙極電晶體(IGBT)故障,以及NTC故障的測試方法,並分析了這些元件故障可能的失效原因。最終總結了通過測試方法進行快速IPM失效的故障定位方法。

IPM即智慧功率模組,將功率開關元件和驅動電路整合在一起,內部包括過壓保護、過流保護、過溫保護、短路保護、欠壓保護等檢測電路。當發生負載事故或使用不當時,可將檢測訊號發送至CPU,確保不受損壞。IPM因其運作可靠性高、功能強大,並具備自診斷和保護功能,廣泛應用於驅動馬達的變頻器和各種逆變電源。

IPM的使用過程中會產生各種故障,在盡可能減少破壞晶片的同時,透過功能測試的方式快速定位失效位置是一項非常關鍵的技術,也是不可或缺的一個重要環節。本文從智慧功率模組的結構開始,主要介紹IPM電路結構和模組測試方法,為快速故障區域定位提供依據,大幅縮短失效分析週期。

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