IGBT 样品异常检测案例解析-电子发烧友网

在电子元器件的可靠性检测中，IGBT 作为电力电子领域的核心器件，其性能异常往往会对整个电路系统造成严重影响。本文将通过一个实际案例，详细解析当 IGBT 样品出现下桥臂 ICES 条件下电流异常变大时，通过致晟光电Thermal EMMI(热红外显微镜）手段锁定问题根源。

样品情况&检测需求

此次分享的检测的样品为一个完整的 IGBT 样品，出于对客户知识产权的保护，未对其内部结构进行拆解展示。

IGBT 来样图

从已知信息来看，样品内部采用硅凝胶进行灌胶处理，硅凝胶完全覆盖了芯片和打线表面。需要注意的是，这种灌胶状态会对后续的红外成像造成一定干扰，使得成像效果不如直接裸露在外的芯片理想。

客户端反映该样品在特定的下桥臂 ICES 条件下，出现了电流异常变大的现象，希望通过专业检测确定热点位置，从而为故障分析和问题解决提供依据。

测试验证：确定样品电性状态

由于样品是完整的，内部打线未进行解耦处理，致晟光电测试工程师决定利用夹具通过外壳上的 PIN 针对整个下桥臂直接上电，进行 IV 测试。IV 测试的核心目的是验证样品目前的电性状态究竟是短路还是漏电，这对于后续的热点检测方案制定至关重要。

经过严谨的测试操作和数据采集分析，IV 测试结果清晰地显示，该样品目前处于短路状态。这一结论为后续的热点测试明确了方向 —— 由于样品存在短路,供电方案需要采用小电压、大电流的模式，以确保在安全范围内有效激发热点。

致晟光电 IV 测试结果

热点测试：逐步聚焦锁定异常区域

在确定样品为短路状态后，测试人员按照既定的供电思路，为样品提供 0.5V 的电压，并将电流限制在 10mA。同时，利用RTTLIT锁相技术，对样品进行了三分钟的脉冲供电，随后得到了一张热点合成图。

致晟光电 RTTLIT Thermal EMMI 热点合成图（广角镜头）

然而，由于初始观察的视野范围较大，加之硅凝胶对红外成像的干扰，此时的热点合成图未能清晰显示出明显的异常。但通过这一步骤，检测人员成功锁定了可能出现问题的芯片范围，为后续的精细观察奠定了基础。

为了进一步探究热点细节，测试人员针对锁定的热点位置进行放大观察。首先使用 0.8 倍镜进行观察，但受限于放大倍数和硅凝胶的影响，仍然无法清晰观察到样品表面的异常情况。

致晟光电 RTTLIT Thermal EMMI 热点合成图（0.8镜头）

不过，测试团队并未就此止步，而是继续参考之前确定的热点位置，采用 3 倍镜进行更高倍数的放大观察。

致晟光电 RTTLIT Thermal EMMI 热点合成图（3倍镜头）

随着放大倍数的提升，对样品表面细节的呈现更为清晰，尽管硅凝胶的干扰依然存在，但此时已经能够在样品表面的热点位置上观察到一个异色的小点 —— 这正是我们苦苦寻找的异常痕迹。

致晟光电 RTTLIT Thermal EMMI 三倍成像图

既然已确定异常点存在于芯片表面，检测团队判断无需依赖红外成像，直接通过图像拍摄即可清晰呈现该异常。于是，测试人员直接切换至机台内自带的相机，对该热点位置进行针对性拍摄。机台相机凭借对细节的精准捕捉能力，成功将这个异色小点的形态、位置清晰记录下来，为后续分析该异常点的成因（芯片损伤）提供了直观且确凿的图像证据。

致晟光电 RTTLIT Thermal EMMI 自有相机拍摄