功率模块标准AQG324简介

浏览: 作者: 来源: 时间:2022-10-08 分类:知识驿站

近年来,在新能源汽车得到资本、政府与消费者的认可之后,功率半导体器件作为其电能转换的核心,也成为了资本市场的宠儿。尤其是特斯拉引入SiC功率器件之后,从英飞凌三菱、安森美意法半导体、中车时代电气等公司修炼多年的各路英豪在目前的车规级功率半导体器件市场内各显神通。器件可靠性测试标准则成为验证以上产品是否有能力“上车”的不二指标。


目前客户所认可的功率半导体器件可靠性测试标准有两种,即AQG324与AEC-Q101,分别代表着模块与单管两种器件的测试要求。至于其他由国内各单位、团体等机构提出的可靠性测试标准都基本源于以上两个标准的内容。

(汽车级分立半导体应力测试方法,由美国汽车电子委员会(AEC) 制定,标准名为AEC-Q101。

汽车用IGBT模块验证规范,2018年4月由ECPE欧洲电力电子研究网络发布,标准名为AQG324,它前身是LV324,由汽车行业的厂商代表编制,包括奥迪,BMW,戴姆勒,保时捷,大众等。)

 

AQG-324标准说了什么

AQG-324标准内包含四种类的测试,分别是模块测试(QM)、特性测试(QC)、环境测试(QE)与寿命测试(QL)。标准内的测试项目通过模拟器件在实际使用情况所受到的各种类型应力,老化器件封装与芯片的薄弱点,从实现器件实际使用寿命的加速验证。

 AQG324测试


模块测试(QM):主要通过检测器件静态电学参数、互连层与外观缺陷从而确保器件符合进行下-步测试的基本前提要求以及测试后的功能性指标。

特性测试(QC):主要用于验证器件的动态电学特性、短路特性、热阻与绝缘耐压特性,从而评估器件的产品品质。

环境测试(QE):通过采用温度变化条件以及机械振动/冲击来验证功率器件在车辆中的环境适应性。

寿命测试(QL):分别考量器件在极限温度(高温/低温)、长时间耐压(HTRB/HTGB/H3TRB)与多次开关循环(power cycling)条件下的失效。其中,功率循环测试(power cycling)为AQG-324标准中操作难度最高的测试项目,且具有最蹊跷的判定要求。

功率循环测试(power cycling),通过导入电流使芯片发热,然后在关断电流的情况下使芯片降温,如此反复,在不断的造成器件内部温度不均匀分布结合器件封装材料物理特性的差异(例如热膨胀系数CTE)造成器件内部的互联结构的逐渐老化从而最终造成器件的失效。