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电力电子变换器IGBT键合线脱落故障诊断技术设计.docx
资料介绍
电力电子变换器IGBT键合线脱落故障诊断技术设计
概述
IGBT键合线脱落是功率模块常见的失效模式之一，由功率循环导致的热应力引起，键合线脱落会导致模块导通电阻增大和热阻升高，最终可能导致模块失效。在基于STM32G474的逆变器系统中，键合线脱落故障诊断技术可用于逆变器IGBT模块的健康监测。本章系统阐述键合线脱落的机理、故障特征及诊断方法。
键合线脱落机理
热应力疲劳
功率循环过程中，IGBT芯片与键合线之间的热膨胀系数差异产生热应力，导致键合线根部产生裂纹，裂纹扩展最终导致键合线脱落。
影响因素
键合线脱落的寿命受温度变化幅度、平均温度和键合线工艺的影响。温度变化幅度越大，寿命越短。平均温度越高，寿命越短。
故障特征
导通压降变化
键合线脱落时，IGBT的导通压降Vce增大，因为电流路径的电阻增大。多根键合线中单根脱落时，Vce略有增大，多根脱落时Vce显著增大。
热阻变化
键合线脱落时，IGBT模块的热阻增大，因为热量传递路径受损。热阻增大导致结温升高，加速模块老化。
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| STM32G474逆变器_技术文件_1621_电力电子变换器IGBT键合线脱落故障诊断技术设计.docx | 37K |
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