IGBT失效，“宇宙射線”的鍋？

IGBT失效或者說功率器件失效是系統中最常出現的失效模式，這個東西好像最容易壞了，不親臨幾次它爆炸的響聲其實是很難想象它的威力的，由于一炸就面目全非了，所以在功率器件失效分析的時候會很頭疼，過流？過壓了？過溫？？？這些都是表象，再往里分析是軟件問題？還是電路問題？是生成安裝問題？還是工藝流程問題？如果你沒點時間沒點經驗沒點部門配合分析.....一圈下來很是費勁，經常會大家開玩笑的說是“宇宙射線”吧？

剛開始工作時會覺得這是玩笑，“宇宙射線”帶著引號，但總歸算找出個可能點，只是它什么時候發生哪？ 既然讓它背鍋總的說點理由了。

首先：什么是宇宙射線？

宇宙射線是奧地利物理學家維克托.弗朗西斯.赫斯于1912年發現的。宇宙射線是來自外太空的高能粒子輻射，這里的輻射可不是電磁輻射，聲明電磁輻射是波的傳導，這里的輻射是粒子的高速運動，宇宙中的粒子就比較多了，比如質子、中子、電子、原子等等。這些粒子在宇宙中很多，由于地球有大氣層所以只是一小部分會到達地球表面。在此感謝大氣層。但是這一小部分輻射確實也會對我們的功率器件產生一定影響。

其次：宇宙射線如何影響功率器件？

宇宙射線中的中子和質子會與半導體中的硅碰撞產生帶電粒子，如果半導體器件剛好工作在關斷狀態，此時半導體內部有空間電荷區，如果空間電荷區的場強太大，導致帶電粒子加速運行，就會碰到或者說沖擊硅晶核，導致更多的帶電粒子加速運動，從而產生很大的電流。這就失控了，而這個過程比器件由于短路而失效的速度要快一到兩個數量級。

最后：哪些情況下宇宙射線會造成功率器件的失效？

第一、別離它太近呀，海拔高的地方要小心使用；

第二、功率器件參數選擇要留有一定余量；

第三、功率器件個頭別太大，目標太明顯就容易被擊中；

第四、結溫不要過低；

第五、找個靠譜的廠家，因為宇宙射線更多是與功率模塊的制造相關的。

總結： 如果在實驗室做實驗炸了請最好不要找宇宙射線背鍋，如果在高海拔高寒環境做實驗可以想想。