IGBT红外热像测试分析系统

绝缘栅双极晶体管（Insulate-Gate Bipolar Transistor，IGBT）是由栅极、集电极和发射极构成的三端复合型半导体器件，结合电力晶体管与电力场效应晶体管优势，通过栅极电压控制通断，利用电导调制效应降低通态压降，具有高输入阻抗和低导通损耗特性，主要应用于光伏逆变器、新能源汽车电控系统及工业变频设备。

在新能源汽车中IGBT是其控制核心和大脑，其技术门槛非常高，一般以毫米间距承受数千伏高压，以亚微米精细结构承受数千安培电流。

IGBT的结温（即芯片内部的工作温度）是其性能与可靠性的核心指标。

• IGBT结温直接反映了芯片的热应力水平。
• 结温的高低以及随工况变化的波动幅度是决定IGBT模块使用寿命的最关键因素。
• 结温变化会导致IGBT的导通压降、开关速度等电学特性发生漂移。
• IGBT结温是散热器设计、风冷、水冷等所有热管理手段的目标。

IGBT红外热像测试分析系统是IGBT结温测试的主要方式。

IGBT红外热像测试分析系统可以直观的显示IGBT芯片上哪个区域最热，温度梯度如何分布以及每个地方的准确温度。系统以高达200Hz的工作频率来记录IGBT工作过程中的发热情况，从而对其安全性和热控工作进行辅助设计。

IGBT红外热像测试分析系统由高速红外热像仪A655sc、专业录制分析软件ResearchStudioPro和微调固定支架HQV300R三部分组成。

IGBT测试中常需要调节不同电压测试芯片的温度变化，当调节频繁温度变化过快时，要求热像仪的探测器反应足够快。A655sc的时间常数到约8ms，帧频达到200Hz，温度数据采集间隔可以到5ms左右，可以保证视频过程录制更为顺畅，数据丢失较少且连续。

探测器像元尺寸17μm，灵敏度＜0.03℃@30mk，大像元保证更高的红外探测器感应灵敏度和图像细节清晰。

内置电动调焦电机，自动调焦精准，长时间工作稳定性较好。

当需要对IGBT芯片的局部进行针对性的测试分析时，可以选配显微镜头，显微镜头IFOV有100μm、50μm和25μm。A655sc内置滤光片安装机构，可以加装多种波段的滤光片。

配套的专业分析软件ResearchStudioPro可以对测试过程进行自定义录制，回放逐帧分析，生成时域趋势曲线、线温分布图、直方图和采集帧情况图表等，支持温度数值自定义导出，支持滑动相减、自然对数、指数和高斯函数等图像滤镜二次算法处理等高级功能。

IGBT模块测试过程中为了方便测量固定，可以选配伸缩调节的专用支架。当需要对IGBT芯片的局部进行针对性的测试分析时，需要用到显微镜头，由于显微镜头的工作距离较近，景深只有0.65 mm左右，为了保证聚焦稳定清晰和测温准确，可以选配可上下左右前后调节的三轴微调台架或者定制可微调的工装夹具。

另外，IGBT模块测试过程中可能出现爆炸，为了避免飞溅物损伤热像仪和镜头，IGBT红外热像测试分析系统也配置了高透红外光学前挡镜头保护罩。

IGBT红外热像测试分析系统已在国内外多家IGBT设计生产商、集成商和相关用户现场广泛应用，并获得用户的广泛认可和普遍好评。