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Cao Zhan (Xi’an Jiaotong University) Yaxin Zhang (Xi’an Jiaotong University) Yizheng Tang (Xi’an Jiaotong University) Francesco Iannuzzo (Aalborg University) Lingyu Zhu (Xi’an Jiaotong University) Shengchang Ji (Xi’an Jiaotong University) Frede Blaabjerg (Aalborg University)
저널정보
전력전자학회 ICPE(ISPE)논문집 ICPE 2023-ECCE Asia
발행연도
2023.5
수록면
1,349 - 1,354 (6page)

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The vibration fatigue mechanism in IGBT modules is critical, while experimental data on this topic is still insufficient. In this paper, a vibration-temperature test platform for IGBT modules is developed, and the sinusoidal vibration tests are conducted in the y-axis direction. The location of the vibration-sensitive components is identified by observation after broken fault indicated by static characteristics. It is observed that the bond wires in gate loops are fragile components. Then, high-frequency impedance between the gate- and Kelvin-emitter terminals is proposed as condition monitoring indicator during the vibration test. The impedance can be reflected by the peak voltage of a sampling resistor, which has noticeable variation before the complete disconnection of the bond wire. The beginning of the variation is defined as the failure point, which is much earlier than seen in the static characteristics. Then the number of cycles to failure (NCF) is investigated at various temperatures. The NCF is found to decrease with temperature. Post-failure observations of all tested 48 modules under test are conducted.
#IGBT module #bond wires #vibration test #NFC #gate loop #Kelvin-emitter

목차

Abstract
I. INTRODUCTION
II. DEVICE UNDER TEST AND VIBRATION-TEMPERATURE TEST PLATFORM
III. VIBRATION TEST RESULTS
IV. CONCLUSIONS
REFERENCES

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