[发明专利]一种多芯片并联IGBT模块可靠性综合评价方法及系统

权利要求书

1.一种多芯片并联IGBT模块可靠性综合评价方法，其特征在于，包括：

(1)建立多芯片并联IGBT模块栅极-发射极电压可靠性模型，基于栅极-发射极电压可靠性模型实现芯片疲劳故障测试，并选取栅极-发射极电压为故障特征量；

(2)建立多芯片并联IGBT模块跨导的可靠性模型，基于跨导的可靠性模型实现键合线脱落故障测试，并选取模块传输特性曲线为故障特征量；

(3)定义IGBT模块健康度，用皮尔逊相关系数表征健康度，计算不同程度下的芯片疲劳故障状态下的健康度PPMCC_C以及不同程度下的键合线脱落故障状态下的健康度PPMCC_B；

(4)依据PPMCC_C和PPMCC_B综合评价多芯片并联IGBT模块可靠性；

所述步骤(3)的具体实现方法为：

(3.1)采用健康度表征IGBT模块可靠性，在模块无芯片疲劳故障且无键合线脱落故障时，其健康度最大，在IGBT模块处于健康初始状态无芯片疲劳故障时，栅极-发射极电压特征向量为在IGBT模块中有i个芯片故障时，栅极-发射极电压特征向量为在IGBT模块处于健康初始状态无键合线脱落故障时，IGBT模块传输特性曲线特征向量为在IGBT模块中有p根键合线脱落时，IGBT模块传输特性曲线特征向量为

(3.2)基于栅极-发射极电压特征向量与栅极-发射极电压特征向量得到芯片疲劳故障状态下的栅极-发射极电压与健康状态下的线性相关程度PPMCC_C，其中，PPMCC_C越大，两者之间相关程度越高，芯片健康度越高，可靠性越强；

(3.3)基于IGBT模块传输特性曲线特征向量与IGBT模块传输特性曲线特征向量得到键合线脱落故障状态下的传输特性曲线与健康状态下的线性相关程度PPMCC_B，其中，PPMCC_B越大，两者之间相关程度越大，键合线健康度越高，模块可靠性越高；

由得到芯片疲劳故障状态下的栅极-发射极电压与健康状态下的线性相关程度，其中，h表示所选样本数量，x_j表示无芯片故障栅极-发射极电压特征向量对应的j点观测值，表示特征向量观测值平均数，y_ij表示i个芯片故障时栅极-发射极电压特征向量对应的j点观测值，表示特征向量观测值平均数；

由得到键合线脱落故障状态下的传输特性曲线与健康状态下的线性相关程度，其中，l表示所选样本数量，m_q表示无键合线脱落时模块传输特性曲线特征向量对应的q点观测值，表示特征向量观测值平均数，n_pq表示p根键合线脱落时模块传输特性曲线特征向量对应的q点观测值，表示特征向量观测值平均数；

所述步骤(4)的具体实现方法为：

由芯片疲劳故障状态下的栅极-发射极电压与健康状态下的线性相关程度PPMCC_C及键合线脱落故障状态下的传输特性曲线与健康状态下的线性相关程度PPMCC_B进行加权求和得到模块整体健康度，由模块整体健康度评价多芯片并联IGBT模块可靠性，其中，所述模块整体健康度反映模块芯片健康状态及模块键合线健康状态的模块整体健康度。

2.根据权利要求1所述的多芯片并联IGBT模块可靠性综合评价方法，其特征在于，由PPMCC_H＝a*PPMCC_C+b*PPMCC_B得到模块整体健康度，其中，a表示IGBT模块中由芯片疲劳失效引起的故障比例，b表示IGBT模块中由键合线脱落故障引起的故障比例。