高压igbt的失效机理分析

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1、．．．．ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳＣｔＥＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＯＦＣＨＩＮＡ专业学位硕±学位论文ＩＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳＦＯＲＰＲＯＦＥＳＳＩＯＮＡＬＤＥＧＲＥＥ…：。＇祐边；心端么挪棘；，八一曲Ｘ论文题目高压瞄ＢＴ的失效机理分析￣ｍ专业学位类别工程硕壬学号２０１３２２１７０２巧化者姓名ＷＭ指导教师姬洪副教授独剑性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加标注和致谢的地方夕ｈ论文中不

2、包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：＾ｉｔ曰胤方４年＾月曰论支使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可Ｗ将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：蘇导

3、师签名：腿戊日期；么）（（）年《月為日分类号密级注1UDC学位论文高压IGBT的失效机理分析（题名和副题名）薛鹏（作者姓名）指导教师姬洪副教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士专业学位类别工程硕士工程领域名称材料工程提交论文日期2016.3.04论文答辩日期2016.5.16学位授予单位和日期电子科技大学2016年6月27日答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。Analysisonthefailuremechanismofhigh-voltageIGBTAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectro

4、nicScienceandTechnologyofChinaMasterofEngineeringMajor:PengXueAuthor:ProfessorHongJiSupervisor:SchoolofEnergyScienceandEngineeringSchool:摘要摘要自20世纪80年代起，现代功率半导体技术飞速发展至今，以IGBT（InsulatedGateBipolarTransistor，绝缘栅双极型晶体管）为代表的现代功率器件技术对于促进传统工业和高新技术产业的发展有着至关重要的作用。IGBT是一种混合型的电力电子器件，具有工作频率高，驱动电路简单，热稳定性好等优点，广泛应

5、用于工业控制、智能电网、轨道交通以及家电等领域。近年来，人们对功率器件的失效问题越来越重视。本文基于与国内某半导体企业合作的项目，主要任务是针对场截止（FieldStop，FS）型IGBT芯片数值模型的建立以及IGBT模块的失效分析工作，以促进IGBT在国内的发展。1、本文在对IGBT结构、工作原理、静态及开关特性充分了解的基础上，详细阐述和总结了IGBT各种可能的失效机理，着重对由闩锁效应和雪崩击穿引起的失效问题进行了深入的分析。例如，由IGBT发生动态雪崩时产生的电流丝，总结出过电压失效的本质是器件结温过高而导致的热失效。2、本文通过对一个IGBT模块实物作解剖测试分析，利用高压源表、扫描

6、电子显微镜（ScanningElectronMicroscope，SEM）、光学显微镜及微光显微镜（EmissionMicroscope，EMMI）对失效模块中的IGBT芯片进行电测试、去除封装然后剥离芯片，通过EMMI测试对失效点进行定位，对芯片切割、染结之后进行SEM观察，最后得出失效原因并提出改进建议，完成IGBT失效分析的整个过程。3、设计出一套基于芯片层面的失效分析流程，以及对应的测试分析方法，并建立标准化的IGBT模块分析规范，为今后芯片在生产、封装及应用过程中可能出现的相关问题提供行之有效的分析手段，对IGBT芯片的失效分析有一定的指导意义。关键词：IGBT，闩锁，失效机理，参数

7、测试，电流丝IABSTRACTABSTRACTSincethe80softhe20thcentury,themodernpowersemiconductortechnologyhavedevelopedrapidlysofar.Astherepresentativeofmodernpowerdevicetechnology,theIGBThasacrucialroleinpromotingthed