引起IGBT失效的原因
2012-12-28
1、過熱容易損壞集電極,電流過大引起的瞬時過熱及其主要原因,是因散熱不良導(dǎo)致的持續(xù)過熱均會使IGBT損壞。如果器件持續(xù)短路 ，大電流產(chǎn)生的功耗將引起溫升，由于芯片的熱容量小，其溫度迅速上升，若芯片溫度超過硅本征溫度，器件將失去阻斷能力，柵極控制就無法保護，從而導(dǎo)致IGBT失效。實際應(yīng)用時，一般最高允許的工作 溫度為125℃左右。
2、超出關(guān)斷安全工作區(qū)引起擎住效應(yīng)而損壞。擎住效應(yīng)分靜態(tài)擎住效應(yīng)和動態(tài)擎住效應(yīng)。IGBT為PNPN4層結(jié)構(gòu)， 因體內(nèi)存在一個寄生晶閘管，當(dāng)集電極電流增大到一定程度時，則能使寄生晶閘管導(dǎo)通，門極失去控制作用，形 成自鎖現(xiàn)象，這就是所謂的靜態(tài)擎住效應(yīng)。IGBT發(fā)生擎住效應(yīng)后，集電極電流增大，產(chǎn)生過高功耗，導(dǎo)致器件失 效。動態(tài)擎住效應(yīng)主要是在器件高速關(guān)斷時電流下降太快，dvCE/dt很大，引起較大位移電流，也能造成寄生晶閘 管自鎖。
3、瞬態(tài)過電流IGBT在運行過程中所承受的大幅值過電流除短路、直通等故障外，還有續(xù)流二極管的反向恢復(fù)電流、緩沖電容器的放電電流及噪聲干擾造成的尖峰電流。這種瞬態(tài)過電流雖然持續(xù)時間較短，但如果不采取措施，將增加IGBT的負擔(dān)，也可能會導(dǎo)致IGBT失效 。
4、過電壓造成集電極發(fā)射極擊穿或造成柵極發(fā)射極擊穿。
