[发明专利]MMC功率模块的关键器件可靠性评估方法和装置

权利要求书

1.一种MMC功率模块的关键器件可靠性评估方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取各关键器件对应的性能参数；所述性能参数为在多个时间点对所述关键器件进行测试得到；其中，当所述关键器件为ICBT模块时，所述性能参数为集射极导通压降、栅极阈值电压、热阻抗或集电极电流；当所述关键器件为电容器时，所述性能参数为容值或耗散因子；

基于各所述性能参数、以及各所述关键器件对应的性能初始值运行参数估计模型，得到所述性能参数的平均退化速率和平均扩散系数；

采用可靠度模型处理所述平均退化速率、所述平均扩散系数和各所述性能初始值的平均值，得到可靠度分布图；

根据所述可靠度分布图评估所述关键器件的可靠性，输出可靠性评估结果；

采用可靠度模型处理所述平均退化速率、所述平均扩散系数和各所述性能初始值的平均值，得到可靠度分布图的步骤之后，还包括步骤：

基于所述平均退化速率、所述平均扩散系数和各所述性能初始值的平均值运行失效概率密度模型，得到失效概率密度分布图；

根据所述失效概率密度分布图和所述可靠度分布图，得到失效率分布图；

根据所述失效率分布图评估所述关键器件的失效率，输出失效率评估结果；

所述参数估计模型：

其中，μ表示退化速率；σ表示扩散系数；N表示关键器件的数量；n表示第n个关键器件；i表示第i次测试关键器件的性能参数；t_i表示第i次测试关键器件的间隔时长；Y_n(t_i)表示第n个关键器件在第i次测试的性能参数；Y_0n表示第n个关键器件的性能初始值；μ_n表示第n个关键器件的退化速率；σ_n表示第n个关键器件的扩散系数；

所述可靠度模型：

所述失效概率密度模型f(t)：

其中，t表示时刻；D表示关键器件失效的阈值；Y₀表示性能初始值；μ表示退化速率；σ表示扩散系数。

2.根据权利要求1所述的MMC功率模块的关键器件可靠性评估方法，其特征在于，基于各所述性能参数、以及各所述关键器件对应的性能初始值运行参数估计模型，得到所述性能参数的平均退化速率和平均扩散系数的步骤之后，还包括步骤：

基于所述平均退化速率、所述平均扩散系数和各所述性能初始值的平均值运行不可靠度模型，得到不可靠度分布图；

根据所述不可靠度分布图评估所述关键器件的不可靠度，输出不可靠度评估结果。

3.根据权利要求1所述的MMC功率模块的关键器件可靠性评估方法，其特征在于，采用可靠度模型处理所述平均退化速率、所述平均扩散系数和各所述性能初始值的平均值，得到可靠度分布图的步骤之后，还包括步骤：

根据所述可靠度分布图，得到所述关键器件的平均寿命。

4.根据权利要求1至3任一项所述的MMC功率模块的关键器件可靠性评估方法，其特征在于，基于各所述性能参数、以及各所述关键器件对应的性能初始值运行参数估计模型，得到所述性能参数的平均退化速率和平均扩散系数的步骤包括：

基于所述关键器件的性能参数和所述关键器件对应的性能初始值运行所述参数估计模型，得到所述关键器件的退化速率和扩散系数；

获取各所述退化速率的平均值作为所述平均退化速率，并将各所述扩散系数的平均值确认为所述平均扩散系数。