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事例２｜パワーサイクル試験

原理

短時間に接合温度を上昇・下降させて半導体素子に熱ストレスを与えることにより､信頼性確認および素子の破壊寿命を推定する。

基本構造

試験に必要な情報

・電圧/電流
・測定雰囲気/温度
・冷却方式（空冷､水冷）

アプリケーション

○パワー半導体素子の破壊モードと寿命予測
○ワイヤ接合部/はんだ接合部の耐久性評価
○対応品種：MOS-FET，IGBT，IPM他

ΔTjパワーサイクル試験事例

・試験サンプル：デュアルIGBTモジュール製品
・試験数量：モジュール1個（IGBT素子）
・試験装置：水冷式パワーサイクル試験機
・サイクル数：35,609cyc
・チップ温度：ΔTj100℃（50℃ ⇔ 150℃）
・通電時間：ON 2sec/OFF 15sec
・印加電力（定電力モード）：150A×2V（300W）

●熱抵抗測定結果

^{θJa：ジャンクション温度 (Tj) と周囲温度 (Ta) 間の熱抵抗}
処理サイクル	発熱前 Tj［℃］	発熱後 Tj［℃］	ΔTj［℃］	θJa ［℃/Ｗ］
10cyc	51.39	150.39cyc	99.0	0.330
35,609cyc	51.39	177.51	126.12	0.420

試験後に熱抵抗が1.3倍に上昇しました。