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IGBTの故障モードとその原因 - NTCサーミスタの作用-1
2018/12/17 04:12:39

IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)は絶縁ゲートバイポーラトランジスタです、BJT(バイポーラトランジスタ)とMOS(絶縁ゲート電界効果トランジスタ)で構成された、完全に制御された電圧駆動型のパワー半導体デバイスです。 広東愛電子技術有限公司で製造されたNTCサーミスタは、モジュール基板の温度を正確に測定できる。IGBTの温度検出器として機能することができます。 今日では、IGBTの故障モードとその原因(故障時間と故障の兆候)について説明します。

 

無効時間

IGBTの故障率はバスタブ曲線の法則に従います(図1)。これは重要な段階を示しています。 したがって、その障害は、初期障害、ランダム障害、およびEOL(End-of-Life)の3つの段階に分けられます。

1)早期障害

このような状況は、主に製造テスト段階または現場操作の初期段階で発生します。たとえば、NTCサーミスタチップは組み立て中に損傷を受けます。

2)ランダム障害

この状況は通常制御不能であり、ランダム故障率はIGBTの動作と高い相関があります。 バスタブ曲線では、ランダム故障率はFIT(Failure In Time)で表すことができるより低い定常状態で表され、実際の意味は10億時間以内の故障数です。 (注:NTCサーミスタの初期故障および寿命末期故障のコンポーネントは、テスト中に除外しなければなりません)

 

λ = nf / N*t     FIT = λ*10^9

Nf =失敗回数(個)

N =実行中のデバイスの総数(個)

t =観測時間(時間単位)

MTBF(Mean Time Between Failures)は、修理可能なNTCサーミスタコンポーネントの平均故障間隔間隔です。

MTTF(Mean Time To Failure)は、修復不可能なNTCサーミスタコンポーネントの場合と同じ概念です。

MTBFとMTTFはλの逆数です。

MTBF = MTTF = 1 /λ

3)寿命终结失效

このような状況は、主にNTCサーミスタの摩耗、消費電力の変化、または外部環境の変化による熱機械的ストレスによって引き起こされます。

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