[发明专利]基于IGBT模块焊点退化状态的寿命预测方法及系统

权利要求书

1.一种基于IGBT模块焊点退化状态的寿命预测方法，其特征在于，包括：

启动对目标IGBT模块的焊料层的超声波扫描；

根据超声波扫描结果确定所述焊料层中各焊点的空洞情况；

根据空洞情况确定所述目标IGBT模块的焊料层对应的等级；

在预设的等级寿命数据库中查询获取与所述等级对应的寿命标准值，并作为所述目标IGBT模块的寿命预测值；所述等级寿命数据库基于对样本IGBT模块进行加速老化功率模块循环测试的结果而生成，存储有各等级的焊料层对应的寿命标准值。

2.根据权利要求1所述的基于IGBT模块焊点退化状态的寿命预测方法，其特征在于，所述等级寿命数据库的生成过程包括：

通过对各个样本IGBT模块的焊料层进行超声波扫描，分别确定各个样本IGBT模块的焊料层对应的等级；

通过对各个样本IGBT模块进行加速老化功率模块循环测试，分别确定各个样本IGBT模块的剩余寿命；

基于同等级的样本IGBT模块的剩余寿命，确定该等级对应的寿命标准值。

3.根据权利要求2所述的基于IGBT模块焊点退化状态的寿命预测方法，其特征在于，所述基于同等级的样本IGBT模块的剩余寿命，确定该等级对应的寿命标准值，包括：

将同等级的样本IGBT模块的剩余寿命的数学期望作为该等级对应的寿命标准值。

4.根据权利要求3所述的基于IGBT模块焊点退化状态的寿命预测方法，其特征在于，所述样本IGBT模块包括全新的IGBT模块和不同使用年限的IGBT模块。

5.根据权利要求4所述的基于IGBT模块焊点退化状态的寿命预测方法，其特征在于，所述根据超声波扫描结果确定所述焊料层的空洞情况，包括：

根据超声波扫描结果计算所述焊料层中单个焊点的平均空洞率大小、平均空洞个数、单个空洞平均面积。

6.根据权利要求1至5任一项所述的基于IGBT模块焊点退化状态的寿命预测方法，其特征在于，所述焊料层包括以下任意一项：

母排焊料层、芯片焊料层、键合点焊料层、DCB焊料层。

7.一种基于IGBT模块焊点退化状态的寿命预测系统，其特征在于，包括超声扫描设备、加速老化循环试验设备、以及预测处理设备；

所述加速老化循环试验设备用于对样本IGBT模块进行加速老化功率模块循环测试；所述预测处理设备用于基于样本IGBT模块的测试结果而生成等级寿命数据库，所述等级寿命数据库存储有各等级的焊料层对应的寿命标准值；

所述预测处理设备还用于启动超声扫描设备对目标IGBT模块的焊料层进行超声波扫描；并根据超声波扫描结果确定所述焊料层中各焊点的空洞情况；根据空洞情况确定所述目标IGBT模块的焊料层对应的等级；在所述等级寿命数据库中查询获取与所述等级对应的寿命标准值，并作为所述目标IGBT模块的寿命预测值。

8.根据权利要求7所述的基于IGBT模块焊点退化状态的寿命预测系统，其特征在于，所述预测处理设备在生成所述等级寿命数据库时，具体用于：

通过对各个样本IGBT模块的焊料层进行超声波扫描，分别确定各个样本IGBT模块的焊料层对应的等级；

通过对各个样本IGBT模块进行加速老化功率模块循环测试，分别确定各个样本IGBT模块的剩余寿命；

基于同等级的样本IGBT模块的剩余寿命，确定该等级对应的寿命标准值。

9.根据权利要求8所述的基于IGBT模块焊点退化状态的寿命预测系统，其特征在于，所述预测处理设备在基于同等级的样本IGBT模块的剩余寿命，确定该等级对应的寿命标准值时，具体用于：

将同等级的样本IGBT模块的剩余寿命的数学期望作为该等级对应的寿命标准值。

10.根据权利要求9所述的基于IGBT模块焊点退化状态的寿命预测系统，其特征在于，所述预测处理设备在根据超声波扫描结果确定所述焊料层的空洞情况时，具体用于：

根据超声波扫描结果计算所述焊料层中单个焊点的平均空洞率大小、平均空洞个数、单个空洞平均面积。