本發(fā)明涉及一種IGBT模塊內部芯片結溫測試方法。

背景技術：

IGBT兼有MOSFET的高輸入阻抗和GTR的低導通壓降兩方面優(yōu)點。既有功率MOSFET輸入阻抗高，控制功率小，易于驅動，控制簡單，開關頻率較高的優(yōu)點，又有雙極晶體管的導通電壓低，通態(tài)電流大，損耗小的顯著優(yōu)點。IGBT作為電力電子重要大功率主流器件之一，已經廣泛應用于家用電器、交通運輸、電力工程、可再生能源和智能電網等領域。在工業(yè)應用方面，如交通控制、功率變換、工業(yè)電機、不間斷電源、風電與太陽能設備，以及用于自動控制的變頻器等領域也已得到廣泛應用。

IGBT模塊內部的芯片有最高工作溫度的限制，因此要對IGBT模塊的溫度進行監(jiān)測，當超過設定的保護溫度值時，IGBT模塊要進行過溫保護，停止IGBT模塊的工作，以防止IGBT模塊失效。這就要求對IGBT模塊內部芯片的結溫進行有效監(jiān)測，并可以快速反饋回來。

目前IGBT模塊的芯片溫度監(jiān)測以及過溫保護的設置，都是通過模塊內部封裝的熱敏電阻NTC來進行溫度保護。熱敏電阻的阻值是和溫度相關的參數，通過測量熱敏電阻的電阻值來反映目前模塊的工作溫度，當電阻值所反映的溫度達到溫度保護設定值時，IGBT模塊外圍電路會進行過溫保護動作，停止IGBT模塊工作。

但是，因模塊內部封裝的熱敏電阻位置，距離IGBT芯片位置比較遠，由于溫度的傳遞需要時間，因而芯片的溫升情況不能及時反映到熱敏電阻上，尤其對于IGBT芯片瞬間過流溫升快速上升的情況，熱敏電阻根本無法監(jiān)測到芯片的溫度變化。通常來說，熱敏電阻所反映的溫度情況，只適用于穩(wěn)態(tài)情況下的模塊溫度，對于芯片瞬態(tài)工作情況，熱敏電阻是沒有作用的。

技術實現要素：

針對現有技術中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種IGBT模塊內部芯片結溫測試方法，該方法中由于二極管芯片非?？拷麵GBT芯片，溫度的反饋會更精準快速，避免了IGBT模塊由于瞬間溫升情況而引起的失效情況的發(fā)生。

為實現上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案：

一種IGBT模塊內部芯片結溫測試方法，所述測試方法為：首先將IGBT芯片焊接在覆銅的陶瓷基板上，然后在IGBT芯片旁設定距離處焊接一個二極管芯片，所述二極管芯片的上表面是陽極，下表面是陰極；通過鋁線鍵合方式，將所述二極管芯片的兩個電極引出到所述陶瓷基板的覆銅層上，然后覆銅層再通過鋁線鍵合方式引出到外接的二極管芯片陽極端子和陰極端子上；通過測量電路獲得所述二極管芯片陽極端子和陰極端子之間的管壓降，根據二極管的正向導通壓降值和溫度的線性關系計算出二極管芯片的溫度，進而表征所述IGBT芯片的溫度。

進一步，所述設定距離為0.5-1mm。

本發(fā)明具有以下有益技術效果：

本申請中由于二極管芯片非?？拷麵GBT芯片，溫度的反饋會更精準快速，避免了IGBT模塊由于瞬間溫升情況而引起的失效情況的發(fā)生。

附圖說明

圖1為本申請的二極管芯片與IGBT芯片焊接在覆銅的陶瓷基板上的結構示意圖。

具體實施方式

下面，參考附圖，對本發(fā)明進行更全面的說明，附圖中示出了本發(fā)明的示例性實施例。然而，本發(fā)明可以體現為多種不同形式，并不應理解為局限于這里敘述的示例性實施例。而是，提供這些實施例，從而使本發(fā)明全面和完整，并將本發(fā)明的范圍完全地傳達給本領域的普通技術人員。

如圖1所示，本發(fā)明提供了一種IGBT模塊內部芯片結溫測試方法，該測試方法為：首先將IGBT芯片1焊接在覆銅的陶瓷基板2上，然后在IGBT芯片1旁設定距離處焊接一個二極管芯片4，二極管芯片4的上表面是陽極，下表面是陰極；通過鋁線鍵合方式，將二極管芯片4的兩個電極引出到陶瓷基板2的覆銅層3上，然后覆銅層3再通過鋁線鍵合方式引出到外接的二極管芯片陽極端子5和陰極端子6上；通過測量電路獲得二極管芯片4陽極端子5和陰極端子6之間的管壓降，根據二極管的正向導通壓降值和溫度的線性關系計算出二極管芯片4的溫度，進而表征所述IGBT芯片的溫度。圖中標號7為鍵合引線。

IGBT芯片1與二極管芯片4之間的設定距離為0.5-1mm。

本申請的方法不僅適用于IGBT芯片，SiC芯片等功率半導體模塊封裝都適用。

上面所述只是為了說明本發(fā)明，應該理解為本發(fā)明并不局限于以上實施例，符合本發(fā)明思想的各種變通形式均在本發(fā)明的保護范圍之內。