碳化硅MOSFET (SiC MOSFET)作為第三代半導(dǎo)體產(chǎn)品中的關(guān)鍵器件,在越來越多的領(lǐng)域發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。隨著SiC MOSFET的功率越來越大和應(yīng)用的領(lǐng)域越來越多,SiC MOSFET模塊的失效問題亟需重視。首先分析了SiC MOSFET模塊工作的原理,討論了SiC MOSFET模塊檢測的必要性,然后提出了一種基于模塊導(dǎo)通電阻的檢測方法,該方法可在不拆開模塊封裝的情況下對模塊鍵合線的健康狀態(tài)實(shí)現(xiàn)監(jiān)測。為了驗(yàn)證所提方法的有效性,通過剪斷不同數(shù)量鍵合線模擬實(shí)際鍵合線斷裂程度,測量了鍵合線處于不同健康狀態(tài)下的模塊導(dǎo)通電阻,同時對溫度和導(dǎo)通電流進(jìn)行了歸一化處理,消除了溫度對測量結(jié)果的影響。

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【部分圖文】：

圖1SiCMOSFET等效電路

其中，LG1為柵極內(nèi)電感，RG1柵極內(nèi)阻，RBW為鍵合線電阻，LBW為鍵合線電感，LS為源極內(nèi)電感，LD1為漏極內(nèi)電感，CGD為柵漏雜散電容，CGS為柵源雜散電容，CGD為漏源雜散電容，LG2為驅(qū)動電感，RG2為驅(qū)動電阻，LD2為負(fù)載電感，RD2為負(fù)載電阻。2鍵合線狀態(tài)監(jiān)測原理

圖2SiCMOSFET內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

鍵合線脫落主要是由于當(dāng)模塊受熱，模塊的溫度改變，鍵合線、焊料層和銅板間熱膨脹系數(shù)不同導(dǎo)致的形變不同，從而產(chǎn)生機(jī)械應(yīng)力。長久的機(jī)械應(yīng)力使鍵合線脫落或者折斷而產(chǎn)生不同程度的受損。有研究表明，鍵合線的脫落是模塊失效的重要原因。當(dāng)部分鍵合線脫落時，剩余鍵合線所承受的電流加大，雖然模塊仍可....

圖3SiCMOSFET內(nèi)部原理圖

圖2SiCMOSFET內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖2.2鍵合線脫落和模塊導(dǎo)通電阻的關(guān)系

圖4Tj與RDS(on)的二次擬合結(jié)果(IDS=20A)

同時模塊導(dǎo)通電阻還受導(dǎo)通電流的影響，如圖5所示，導(dǎo)通電阻隨著導(dǎo)通電流的增加而線性增大。圖5在不同溫度下RDS(on)和IDS的關(guān)系

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