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壓接器件內部并聯多芯片電流及結溫測量方法及實現
日期：2023-01-08 16:08
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摘要：
壓接器件內部并聯多芯片電流及結溫測量方法及實現
高壓IGBT器件封裝絕緣測試系統
針對高壓IGBT器件內部承受的正極性重復方波電壓以及高溫工況，研制了針對高壓IGBT器件、芯片及封裝絕緣材料絕緣特性的測試系統（如圖1所示），可實現電壓波形參數、溫度和氣壓的靈活調控，用于研究電壓類型（交、直流、重復方波電壓）、波形參數、氣體種類、氣體壓力等因素對絕緣特性，具備放電脈沖電流測量、局部放電測量、放電光信號測量、漏電流測量及紫外光子測量等功能（如圖2所示），平臺相關參數：頻率：DC~20kHz，電壓：0~20kV，上...
壓接器件內部并聯多芯片電流及結溫測量方法及實現
高壓IGBT器件封裝絕緣測試系統
針對高壓IGBT器件內部承受的正極性重復方波電壓以及高溫工況，研制了針對高壓IGBT器件、芯片及封裝絕緣材料絕緣特性的測試系統（如圖1所示），可實現電壓波形參數、溫度和氣壓的靈活調控，用于研究電壓類型（交、直流、重復方波電壓）、波形參數、氣體種類、氣體壓力等因素對絕緣特性，具備放電脈沖電流測量、局部放電測量、放電光信號測量、漏電流測量及紫外光子測量等功能（如圖2所示），平臺相關參數：頻率：DC~20kHz，電壓：0~20kV，上升沿/下降沿：150ns可調，占空比：1%~99%，溫度：25℃~150℃，氣壓：真空~3個大氣壓。
高壓大功率壓接型IGBT器件內部芯片瞬態電流及結溫測量是器件多物理量均衡調控及狀態監測的基本手段，針對器件內部密閉封裝以及密集分布鄰近支路引起的干擾問題，提出了PCB羅氏線圈互電感的等效計算方法，實現了任意形狀PCB羅氏線圈繞線結構設計，設計了針對器件電流測量的方形PCB羅氏線圈（如圖5所示），實現臨近芯片電流造成的測量誤差小于1%；針對器件內部多芯片并聯芯片結溫測量，提出了壓接型IGBT器件結溫分布測量的時序溫敏電參數法，通過各芯片柵極的時序單獨控制（如圖6所示），在各周期分別進行單顆IGBT芯片結溫的測量，進而等效獲得一個周期內各IGBT芯片的結溫分布。在此基礎上，完成了集成于高壓大功率器件內部的多芯片并聯電流測試PCB羅氏線圈以及時序溫敏電參數測量驅動板的設計。
