大功率器件功率循环试验结温监测方法、装置和系统制造方法及图纸

本申请涉及一种大功率器件功率循环试验结温监测方法、装置和系统。所述方法包括：基于预设测试参数控制电源设备给待测器件上电时，采用瞬态结温监测模型处理壳温和功率损耗得到第一类结温；在监测到上电后的待测器件运行稳定时，采用大电流温敏参数模型处理导通电流值和导通电压值得到第二类结温；在监测到升温时长计时结束、且待测器件的结温的增加值达到预设值时，采用小电流温敏参数模型处理导通电压变化量得到第三类结温；在监测到降温时长计时结束、且待测器件的结温的降低值达到预设值时，对测试次数累加一次，直至测试次数达到预设次数或待测器件失效，从而实现从上电到下电降温对待测器件的结温进行全过程实时监测。

Junction temperature monitoring method, device and system for power cycle test of high power devices

The application relates to a junction temperature monitoring method, device and system for power cycle test of high-power devices. The method includes: when the power supply equipment is controlled to power on the device to be tested based on the preset test parameters, the transient junction temperature monitoring model is used to process the shell and power loss to obtain the first type of junction temperature; when the device to be tested after power on is monitored to operate stably, the large current temperature sensitive parameter model is used to process the on current value and on voltage value to obtain the second type of junction temperature; when the temperature rise time meter is monitored When the time is over and the junction temperature of the device to be tested reaches the preset value, a small current temperature sensitive parameter model is used to deal with the change of conduction voltage to obtain the third type of junction temperature; when the cooling time is monitored to be over and the junction temperature of the device to be tested reaches the preset value, the number of tests is accumulated once until the number of tests reaches the preset value or the device to be tested fails, so as to realize From power on to power off, the junction temperature of the device to be measured is monitored in real time.

【技术实现步骤摘要】
大功率器件功率循环试验结温监测方法、装置和系统
本申请涉大功率器件性能检测
，特别是涉及一种大功率器件功率循环试验结温监测方法、装置和系统。
技术介绍
IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor，绝缘栅双极型晶体管)、MOSFET(Metal-Oxide-SemiconductorField-EffectTransistor，金氧半场效晶体管)等大功率开关器件，长期处于通断工作状态。通断工作条件下，大功率开关器件的结温会发生很大的变化。由于大功率开关器件是由多层热膨胀系数不同的材料构成的，当温度变化时，材料热胀冷缩在界面将产生很大的剪切应力，造成原有缺陷逐渐扩大，使连接芯片与底座的焊料层产生位移形变、使管芯产生裂纹，或导致热阻上升、电性能退化、造成器件失效等等。功率循环试验可模拟和加速大功率开关器件的工作状态，因此，功率循环试验是表征大功率分立器件可靠性的一项重要指标。但是，在实现过程中，专利技术人发现传统技术中至少存在如下问题：传统的功率循环试验无法全过程实时地监测大功率器件的结温。专本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大功率器件功率循环试验结温监测方法，其特征在于，包括以下步骤：/n基于预设测试参数控制电源设备给待测器件上电时，采用瞬态结温监测模型处理所述待测器件的壳温和功率损耗，得到所述待测器件处于开启阶段的第一类结温；所述预设测试参数包括工作电压、工作电流、升温时长和降温时长；/n在监测到上电后的所述待测器件运行稳定时，采用大电流温敏参数模型处理所述待测器件的导通电流值和导通电压值，得到所述待测器件处于导通阶段的第二类结温；/n在监测到所述升温时长计时结束、且所述待测器件的结温的增加值达到预设值时，控制所述电源设备向所述待测器件输入小电流，采用小电流温敏参数模型处理所述待测器件的导通电压变化量，...

【技术特征摘要】
1.一种大功率器件功率循环试验结温监测方法，其特征在于，包括以下步骤：
基于预设测试参数控制电源设备给待测器件上电时，采用瞬态结温监测模型处理所述待测器件的壳温和功率损耗，得到所述待测器件处于开启阶段的第一类结温；所述预设测试参数包括工作电压、工作电流、升温时长和降温时长；
在监测到上电后的所述待测器件运行稳定时，采用大电流温敏参数模型处理所述待测器件的导通电流值和导通电压值，得到所述待测器件处于导通阶段的第二类结温；
在监测到所述升温时长计时结束、且所述待测器件的结温的增加值达到预设值时，控制所述电源设备向所述待测器件输入小电流，采用小电流温敏参数模型处理所述待测器件的导通电压变化量，得到所述待测器件处于关断阶段的第三类结温；
在监测到所述降温时长计时结束、且所述待测器件的结温的降低值达到所述预设值时，对测试次数累加一次，并基于所述预设测试参数控制所述电源设备给所述待测器件上电，直至所述测试次数达到预设次数或所述待测器件失效。


2.根据权利要求1所述的大功率器件功率循环试验结温监测方法，其特征在于，基于预设测试参数控制电源设备给待测器件上电的步骤之前，还包括步骤：
基于所述待测器件的瞬态热阻抗模型，建立所述瞬态结温监测模型。


3.根据权利要求2所述的大功率器件功率循环试验结温监测方法，其特征在于，基于所述待测器件的瞬态热阻抗模型，建立所述瞬态结温监测模型的步骤中，基于以下公式建立所述瞬态结温监测模型：
Tj＝Tc+Ploss*Zth(j-c)
其中，Tj表示所述待测器件的结温；Tc表示所述待测器件的壳温；Ploss表示所述待测器件的功率损耗；Zth(j-c)表示所述瞬态热阻抗模型。


4.根据权利要求2所述的大功率器件功率循环试验结温监测方法，其特征在于，采用瞬态结温监测模型处理所述待测器件的壳温和功率损耗的步骤中，还包括步骤：
对所述待测器件处于开启阶段的导通电流进行单脉冲方波近似处理，得到方波电流，并根据所述方波电流，得到所述功率损耗。


5.根据权利要求1所述的大功率器件功率循环试验结温监测方法，其特征在于，基于预设测试参数控制电源设备给待测器件上电的步骤之前，还包括步骤：
基于以下公式建立大电流温敏参数模型：



其中，Tj表示所述待测器件的结温；Ic表示所述待测器件的导通导通电流值；Vcesat表示所述待测器件的导通电压值...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈媛，张鹏，周斌，陈义强，贺致远，
申请(专利权)人：中国电子产品可靠性与环境试验研究所工业和信息化部电子第五研究所中国赛宝实验室，
类型：发明
国别省市：广东;44