Mentor Graphics 公司近日推出全新MicReD Industrial Power Tester 1500A（工業(yè)化的1500A功率循環(huán)測(cè)試設(shè)備），用于電力電子器件的功率循環(huán)測(cè)試和熱特性測(cè)試，以模擬和測(cè)量電力電子器件壽命期內(nèi)的表現(xiàn)。MicReD工業(yè)化的1500A功率循環(huán)測(cè)試設(shè)備既可以對(duì)包括混合動(dòng)力汽車及電動(dòng)汽車和列車在內(nèi)的汽車和交通行業(yè)應(yīng)用中越來越多的電力電子器件進(jìn)行可靠性測(cè)試，還可以對(duì)發(fā)電與變頻器、風(fēng)力渦輪機(jī)等可再生能源應(yīng)用中越來越多的電力電子器件進(jìn)行可靠性測(cè)試。它是市面上唯一結(jié)合了功率循環(huán)測(cè)試功能和瞬態(tài)熱測(cè)試功能的熱測(cè)試產(chǎn)品，它通過結(jié)構(gòu)函數(shù)提供實(shí)時(shí)故障原因診斷的數(shù)據(jù)。

可靠性測(cè)試需求市場(chǎng)龐大

電力電子器件在電能產(chǎn)生、轉(zhuǎn)換或控制的應(yīng)用中使用，這些應(yīng)用需要在多年穩(wěn)定運(yùn)行中保持很高的可靠性。因此，工業(yè)電力電子器件制造商需要通過檢測(cè)器件模塊內(nèi)由于熱量引起的老化降級(jí)來測(cè)試電力電子器件的可靠性?？煽啃允窃谑褂么蠊β孰娏﹄娮悠骷闹T多行業(yè)中最關(guān)注的問題，對(duì)于器件供應(yīng)商、系統(tǒng)供應(yīng)商和OEM廠商來說，這些器件模塊通過壽命期內(nèi)功率循環(huán)次數(shù)的加速測(cè)試是必須的要求。例如，一些高鐵項(xiàng)目中，電力電子器件模塊的期望壽命超過30年，他們需要上萬次甚至百萬次的功率循環(huán)要求來保證產(chǎn)品的嚴(yán)格的可靠性。

傳統(tǒng)的功率循環(huán)失效測(cè)試

傳統(tǒng)的功率循環(huán)失效分析需要運(yùn)行多次功率循環(huán)，然后在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行失效測(cè)試，再重復(fù)功率循環(huán)直至器件完全損壞，然后在實(shí)驗(yàn)室確定失效原因，這種工藝流程由于需要多次重復(fù)功率循環(huán)/實(shí)驗(yàn)室失效分析，非常耗時(shí)，并且不能“在線”給出失效原因，如果發(fā)現(xiàn)有兩個(gè)或多個(gè)失效原因，無法判斷是哪個(gè)原因最先導(dǎo)致器件失效。

傳統(tǒng)的功率循環(huán)失效測(cè)試費(fèi)時(shí)且不能“在線”分析

新型MicReD工業(yè)化1500A功率循環(huán)測(cè)試設(shè)備

MicReD工業(yè)化1500A功率循環(huán)測(cè)試設(shè)備集功率循環(huán)測(cè)試和瞬態(tài)熱測(cè)試功能于一體，同時(shí)可以“在線”給出分析診斷，大大縮短測(cè)試時(shí)間。功率循環(huán)測(cè)試和瞬態(tài)熱測(cè)試都可以在MicReD工業(yè)化1500A功率循環(huán)測(cè)試設(shè)備上進(jìn)行，并不需要將被測(cè)電力電子器件從測(cè)試環(huán)境中移出。技術(shù)人員和工程師能夠看到失效的發(fā)展過程，并確定確切的時(shí)間/循環(huán)次數(shù)以及原因。

MicReD工業(yè)化1500A功率循環(huán)測(cè)試設(shè)備

MicReD工業(yè)化1500A功率循環(huán)測(cè)試設(shè)備能夠驅(qū)動(dòng)模塊進(jìn)行數(shù)萬甚至是數(shù)百萬次功率循環(huán)，與此同時(shí)提供“實(shí)時(shí)的“失效發(fā)展過程的數(shù)據(jù)進(jìn)行診斷。這顯著減少了測(cè)試和實(shí)驗(yàn)室分析的時(shí)間，并且消除了事后分析或者破壞性失效分析的需求。1500A功率循環(huán)測(cè)試設(shè)備可以進(jìn)行”實(shí)時(shí)“分析常見的由于熱量引起的機(jī)械性失效包括：芯片焊接層、焊線的分離、芯片及封裝內(nèi)部材料的分層與破裂及焊接層的老化。

MicReD 1500A功率循環(huán)測(cè)試設(shè)備是基于Mentor Graphics T3Ster高級(jí)瞬態(tài)熱測(cè)試設(shè)備開發(fā)而成的，后者在世界范圍內(nèi)被業(yè)內(nèi)用于半導(dǎo)體器件封裝和LED的精確熱特性測(cè)量。1500A功率循環(huán)測(cè)試設(shè)備是MicReD工業(yè)化產(chǎn)品線的首款產(chǎn)品，提供對(duì)電力電子器件的全自動(dòng)功率循環(huán)和測(cè)試（包括熱特性和電氣特性測(cè)量），為器件失效原因的評(píng)估提供全面的數(shù)據(jù)。這能幫助企業(yè)進(jìn)行產(chǎn)品改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)高的可靠性和更高的性能。MicReD工業(yè)化產(chǎn)品將具有實(shí)驗(yàn)室級(jí)精度的T3Ster產(chǎn)品嵌入性能強(qiáng)大的機(jī)器，使操作者可以在制造工廠內(nèi)使用。

MicReD 1500A功率循環(huán)測(cè)試設(shè)備能夠?qū)饘傺趸锇雽?dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOSFET)、絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)和功率二極管進(jìn)行功率循環(huán)測(cè)試。MicReD 1500A功率循環(huán)測(cè)試設(shè)備提供了用戶友好型觸摸屏界面，能在測(cè)試中記錄各種信息，如電流、電壓、芯片溫度測(cè)量等，并能提供詳細(xì)的結(jié)構(gòu)函數(shù)功能分析，以記錄封裝熱學(xué)結(jié)構(gòu)的變化。這使其成為封裝開發(fā)和生產(chǎn)前部件品質(zhì)檢查的理想平臺(tái)。

MicReD 1500A功率循環(huán)測(cè)試設(shè)備的主要優(yōu)勢(shì)
•    連續(xù)的施加功率循環(huán)直至失效。這能節(jié)省時(shí)間，因?yàn)槠骷o需移走，到進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室分析，然后返回測(cè)試設(shè)備來進(jìn)行更多的功率循環(huán)。
•    實(shí)現(xiàn)多個(gè)被測(cè)電力電子器件同時(shí)測(cè)試。
•    操作中可采用不同的功率循環(huán)策略（穩(wěn)定的功率開/關(guān)時(shí)間、穩(wěn)定的殼器件溫度變化、穩(wěn)定的結(jié)溫度上升）。
•    提供“實(shí)時(shí)”結(jié)構(gòu)函數(shù)診斷功能，以顯示失效發(fā)展過程、循環(huán)次數(shù)及失效原因。
•    避免在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行事后分析（X光、超聲波、視覺）或破壞性失效分析。
•    可通過觸摸屏進(jìn)行設(shè)置和控制，專業(yè)人員和生產(chǎn)人員都能使用。  

諾丁漢大學(xué)工程學(xué)院高級(jí)能源轉(zhuǎn)換教授Mark Johnson認(rèn)為，“MicReD 1500A功率循環(huán)測(cè)試設(shè)備能夠準(zhǔn)確描述和量化所有半導(dǎo)體器件在熱量累積過程中的老化和降級(jí)，對(duì)于目前被封裝可靠性問題所困擾的開發(fā)人員而言，它對(duì)開發(fā)高性價(jià)比封裝解決方案有很大幫助。明導(dǎo)的1500A功率循環(huán)測(cè)試設(shè)備會(huì)成為研究各類功率模塊中散熱路徑的退化降級(jí)的非常寶貴的工具。”