新能源汽车IGBT功率器件温度测试方案

IGBT 属于功率半导体器件, 在新能源汽车领域, IGBT 作为电子控制系统和直流充电桩的核心器件, 直接影响电动汽车的动力释放速度, 车辆加速能力和高速度.

IGBT 功率器件作用

新能源汽车应用中 IGBT 功率模块的主要作用是交流电和直流电的转换, 同时 IGBT 还承担电压的高低转换的功能. 比如, 充电桩充电的时候是交流电, 需要通过 IGBT 转变成直流电, 在汽车电子领域 IGBT 主要用于电机驱动, DC/DC 升压变换器, 双向 DC/AC 逆变器, 以及充电端的 DC/DC 降压变换器.

IGBT 功率器件温度测试标准

车用 IGBT 模块对产品性能和质量的要求要明显高于消费和工控领域, 需要通过严格的车规认证, 汽车 IGBT 模块测试标准主要参照 AEC-Q101 和 AQG-324, 其中温度冲击, 功率循环, 温度循环, 结温等是其中重要的测试要求, 功率循环和温度循环作为代表的耐久测试, 测试循环次数可能从几万次到十万次不等.

IGBT 功率器件温度测试方案

某专注于新能源汽车的动力控制模块的研发制造厂商, 要求在 -40℃ 至 175℃ 温度下 对 IGBT 进行快速温度循环冲击和功率循环测试. 上海伯东美国 inTEST 高低温冲击热流仪搭配测试机平台 load board 为 IGBT 功率器件温度测试提供解决方案.

选用型号: ATS-710E
温度范围 °C:  -75至+225 50Hz
输出气流量: 4 至18 scfm
变温速率: -55至 +125°C 约 10 s
              +125至 -55°C 约 10 s
温度精度: ±1℃温度
显示分辨率: ±0.1℃
远程控制: IEEE 488, RS232

采用 inTEST  ATS-710E 在 DUT Mode 模式进行测试

1. 将高低温测试机 ATS-710E 与功率模块专用测试治具相连
2. 操作员设置需要测试的温度范围  -40℃ 至 175℃
3. 启动 ATS-710E, 利用空压机将干燥洁净的空气通入制冷机进行低温处理, 然后空气经由外部管路到达加热头进行升温.
4. ATS-710E 显示屏可实时监测当前循环冲击气流温度, 而且自带过热温度保护系统, 出厂设置温度 +225°C, 操作员可根据实际需要设置高低温限制点, 当温度达到设置温度时, 测试机将自动停机.

与传统高低温测试箱对比, inTEST 热流仪主要优势：

1. 变温速率更快: 每秒可快速升温或降温 18°C
2. 温控精度：±1℃
3. 实时监测待测元件真实温度, 可随时调整冲击气流温度
4. 针对 PCB 电路板上众多元器件中的某一单个IC (模块), 可单独进行高低温冲击, 而不影响周边其它器件
5. 对测试机平台 load board 上的 IC进行温度循环 / 冲击; 传统高低温箱无法针对此类测试
6. 对整块集成电路板提供准确且快速的环境温度






审核编辑：刘清