IGBT紅外熱像測試分析系統

絕緣柵雙極晶體管（Insulate-Gate Bipolar Transistor，IGBT）是由柵極、集電極和發射極構成的三端復合型半導體器件，結合電力晶體管與電力場效應晶體管優勢，通過柵極電壓控制通斷，利用電導調制效應降低通態壓降，具有高輸入阻抗和低導通損耗特性，主要應用于光伏逆變器、新能源汽車電控系統及工業變頻設備。

在新能源汽車中IGBT是其控制核心和大腦，其技術門檻非常高，一般以毫米間距承受數千伏高壓，以亞微米精細結構承受數千安培電流。

IGBT的結溫（即芯片內部的工作溫度）是其性能與可靠性的核心指標。

• IGBT結溫直接反映了芯片的熱應力水平。
• 結溫的高低以及隨工況變化的波動幅度是決定IGBT模塊使用壽命的最關鍵因素。
• 結溫變化會導致IGBT的導通壓降、開關速度等電學特性發生漂移。
• IGBT結溫是散熱器設計、風冷、水冷等所有熱管理手段的目標。

IGBT紅外熱像測試分析系統是IGBT結溫測試的主要方式。

IGBT紅外熱像測試分析系統可以直觀的顯示IGBT芯片上哪個區域最熱，溫度梯度如何分布以及每個地方的準確溫度。系統以高達200Hz的工作頻率來記錄IGBT工作過程中的發熱情況，從而對其安全性和熱控工作進行輔助設計。

IGBT紅外熱像測試分析系統由高速紅外熱像儀A655sc、專業錄制分析軟件ResearchStudioPro和微調固定支架HQV300R三部分組成。

IGBT測試中常需要調節不同電壓測試芯片的溫度變化，當調節頻繁溫度變化過快時，要求熱像儀的探測器反應足夠快。A655sc的時間常數到約8ms，幀頻達到200Hz，溫度數據采集間隔可以到5ms左右，可以保證視頻過程錄制更為順暢，數據丟失較少且連續。

探測器像元尺寸17μm，靈敏度＜0.03℃@30mk，大像元保證更高的紅外探測器感應靈敏度和圖像細節清晰。

內置電動調焦電機，自動調焦精準，長時間工作穩定性較好。

當需要對IGBT芯片的局部進行針對性的測試分析時，可以選配顯微鏡頭，顯微鏡頭IFOV有100μm、50μm和25μm。A655sc內置濾光片安裝機構，可以加裝多種波段的濾光片。

配套的專業分析軟件ResearchStudioPro可以對測試過程進行自定義錄制，回放逐幀分析，生成時域趨勢曲線、線溫分布圖、直方圖和采集幀情況圖表等，支持溫度數值自定義導出，支持滑動相減、自然對數、指數和高斯函數等圖像濾鏡二次算法處理等高級功能。

IGBT模塊測試過程中為了方便測量固定，可以選配伸縮調節的專用支架。當需要對IGBT芯片的局部進行針對性的測試分析時，需要用到顯微鏡頭，由于顯微鏡頭的工作距離較近，景深只有0.65 mm左右，為了保證聚焦穩定清晰和測溫準確，可以選配可上下左右前后調節的三軸微調臺架或者定制可微調的工裝夾具。

另外，IGBT模塊測試過程中可能出現爆炸，為了避免飛濺物損傷熱像儀和鏡頭，IGBT紅外熱像測試分析系統也配置了高透紅外光學前擋鏡頭保護罩。

IGBT紅外熱像測試分析系統已在國內外多家IGBT設計生產商、集成商和相關用戶現場廣泛應用，并獲得用戶的廣泛認可和普遍好評。