Надежность полупроводниковых элементов SEMIKRON
Надежность, понимаемая как способность полупроводниковых элементов сохранять свои свойства в течение определенного периода времени, является одной из важнейших характеристик силовых модулей. От прочих электронных компонентов они отличаются высокой тепловой и электрической нагрузкой, а их преждевременный отказ может иметь очень тяжелые прямые и косвенные последствия, как в техническом, так и в экономическом плане.

В рамках данной статьи будут описаны некоторые специфические тесты силовых модулей SEMIKRON, обеспечивающие соответствие стандартам ISO 9001 и VDA 6 (часть 1).
Из-за сравнительно малых объемов производства, высоких ресурсных требований и сложных методик тестирования, показатели надежности таких элементов плохо поддаются точной численной оценке. Для ее корректного проведения требуется наличие следующих факторов:

  • тщательный контроль всех производственных процессов;
  • проведение испытаний в условиях, близких к рабочим, что позволяет выявлять типовые механизмы отказа;
  • мониторинг наиболее важных параметров компонентов в составе системы.

В настоящее время часто используется термин «надежностное проектирование», означающий, что при выборе силовых полупроводниковых модулей и расчетах режимов работы принимаются во внимание факторы и механизмы, влияющие на процессы старения (рис. 1). Необходимо учесть, что срок службы наименее надежного и, как правило, наиболее нагруженного элемента определяет ресурс всей системы.
Общие положения и основные термины: MTBF, MTTF, FIT