IGBT功率模塊結(jié)構(gòu)簡圖：

IGBT的失效形式及其機(jī)理主要包含以下兩種：

芯片頂部鋁鍵合線的開裂和翹起。

這種現(xiàn)象是由于電流在導(dǎo)線中流動產(chǎn)生熱量，進(jìn)而引發(fā)熱沖擊效應(yīng)。這種熱沖擊會導(dǎo)致熱機(jī)械應(yīng)變的產(chǎn)生，當(dāng)這種應(yīng)變達(dá)到一定嚴(yán)重程度時，就會引起金屬線的翹起和開裂現(xiàn)象。

焊料層的老化。

由于焊接材料具有不同的熱膨脹系數(shù)，因此在溫度變化時會在焊料層內(nèi)部產(chǎn)生熱機(jī)械應(yīng)變。這種由周期性應(yīng)變引起的焊料疲勞將導(dǎo)致內(nèi)部裂紋的擴(kuò)散，進(jìn)而使得熱阻增加。這也解釋了為什么需要對功率器件的熱電阻進(jìn)行復(fù)檢的原因。

總的來說，IGBT的失效形式和機(jī)理可以概括為：電流引發(fā)熱沖擊，進(jìn)而產(chǎn)生機(jī)械應(yīng)力，最終導(dǎo)致疲勞老化或失效。