测试部测试规范
英威腾电气股份有限公司
测试部
规范编码：
版    本：V2.0
密    级：机  密
生效日期：2011.3
页    数： 40 页
IGBT模块认证测试规范
拟    制：    张 广 文      日    期： 2011-03-07
审    核：      姜  明      日    期：__________
批    准：    董 瑞 勇      日    期：__________
更 改 信 息 登 记 表
规范名称：IGBT模块认证测试规范
规范编码：
版本
更改原因
更改说明
更改人
更改时间
V2.0
规范升级
新拟制测试项目，升级原测试项目内容及标准。
张广文
2011.3.7
评审会签区：
人员
签名
模块电源图片
意见
日期
董瑞勇
吴建安
唐益宏
林金良
张  波
IGBT模块认证测试规范
1.目的
检验IGBT模块各项性能指标是否满足标准和产品设计要求。本规范主要从IGBT结构、电气性能、可靠性等方面全面评估IGBT模块各项性能指标。
2.范围
本规范规定的IGBT模块性能测试方法，适用于英威腾电气股份有限公司IGBT模块器件选型认可及产品开发过程中IGBT模块单体性能测试。
3.定义
●绝缘栅双极型晶体管IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)：是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件,兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。GTR饱和压降低，载流密度大，但驱动电流较大。MOSFET驱动功率很小，开关速度快，但导通压降大，载流密度小。IGBT综合了以上两种器件的优点,驱动功率小而饱和压降低。
●IGBT伏安特性：指以栅源电压Ugs为参变量时，漏极电流与栅极电压之间的关系曲线。输出漏极电流比受栅源电压Ugs控制，Ugs越高，Id越大。它与GTR的输出特性相似，分为饱和区、放大区和击穿特性三部分。在截止状态下的IGBT，正向电压由J2结承担，反向电压由J1结承担。如果无N+缓冲区，则正反向阻断电压可以做到同样水平，加入N+缓冲区后，反向关断电压只能达到几十伏水平，因此限制了IGBT 的某些应用范围。
●IGBT转移特性：指输出漏极电流Id与栅源电压Ugs之间的关系曲线。它与MOSFET的转移特性相同，当栅源电压小于开启电压Ugs(th) 时，IGBT处于关断状态。在IGBT导通后的大部分漏极电流范围内，Id与Ugs呈线性关系。最高栅源电压受最大漏极电流限制，其最佳值一般取为15V左右。
●IGBT开关特性：指漏极电流与漏源电压之间的关系。IGBT处于导通态时，由于它的PNP晶体管为宽基区晶体管，所以其B值极低。尽管等效电路为达林顿结构，但流过MOSFET的电流成为IGBT总电流的主要部分。通态电压Uds(on) 可用下式表示：
                Uds(on)＝Uj1＋Udr＋Id*Roh
式中：Uj1—JI结的正向电压，其值为0.7 ～1V。
Udr—扩展电阻Rdr上的压降。Roh—沟道电阻。
通态电流Ids 可用下式表示：
                Ids=(1+Bpnp)*Imos
式中：Imos—流过MOSFET的电流。
由于N+区存在电导调制效应，所以IGBT的通态压降小，耐压1000V的IGBT通态压降为2～3V。IGBT处于断态时，只有很小的泄漏电流存在。
●平整度：物体表面凹凸不平及厚薄不均的程度。
●热阻（Thermal Resistance）：在热平衡条件下，两规定点（或区域）之间温度差与产生这两点温度差的耗散功率之比。结壳热阻为半导体器件结温和管壳规定点的温度差与器件耗散功率之比，散热器热阻为散热器上规定点和环境规定点温度的差与产生这两点温差的耗散功率之比。
●紧固力（Tighten Pressure）：保证电力半导体器件与散热器具有良好热接触的组装压力/力矩。
4.引用标准
●GB 02900.32-1994-T 电工术语 电力半导体器件
●GB 04586-1994-T 半导体器件 分立器件 第8部分：场效应晶体管
●GB 04587-1994-T 半导体分立器件和集成电路 第7部分：双极型晶体管
●GB 04589.01-2006 半导体器件 第10部分：分立器件和集成电路总规范
●GB 04937.01-2006-T 半导体器件 机械和气候试验方法 第1部分：总则
●GB 04937.02-2006-T 半导体器件 机械和气候试验方法 第2部分：低气压
●GB 13974-1992-T 半导体管特性图示仪测试方法
●GB 14113-1993-T 半导体集成电路封装术语
●GB 19403.01-2003-T 半导体器件 集成电路 第11部分：第1篇：半导体集成电路 内部目检 (不包括混合电路)
5.测试设备
●BJ4822智能大功率图示仪（北京无线电仪器厂）
●34972A安捷伦数据采集仪（美国安捷伦科技有限公司）
●DSO 5014A安捷伦示波器（美国安捷伦科技有限公司）
●SD-089电子数显卡尺（上海量具刃具厂）
●CS9932B综合安规测试仪（南京长盛仪器有限公司）
●KMH-1000RL5型可程式快速温变湿热箱（科明科技有限公司）
●QTT-80L可程式湿热箱（深圳市环亚科技有限公司）
●1147A电流探头（美国安捷伦科技有限公司）
●i1000S电流探头（美国福禄克国际公司）
●PT-8010高压差分探头（台湾品质）

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