JP2014020892A5 - - Google Patents

Description

本発明第１は、試験用ＩＧＢＴにストレス電流を断続印加して熱ストレスを付与することで、当該試験用ＩＧＢＴのパワーサイクル試験を行うパワーサイクル試験装置であって、前記試験用ＩＧＢＴに電流を印加する電流源と、当該試験装置を制御する制御部と、を具備し、前記制御部は、前記電流源を制御して前記試験用ＩＧＢＴに前記ストレス電流を印加し、その後、前記試験用ＩＧＢＴに測定用電流を印加して、前記試験用ＩＧＢＴのコレクタ−エミッタ間の電圧を測定し、前記測定した前記試験用ＩＧＢＴのコレクタ−エミッタ間の電圧と、前記試験用ＩＧＢＴの温度係数とから、前記試験用ＩＧＢＴの接合部温度を演算するようになっている。

好ましくは、前記制御部は、前記温度係数を、前記試験用ＩＧＢＴの温度変化と、該温度変化に対応した前記ＩＧＢＴのコレクタ−エミッタ間の電圧変化とから求める。

好ましくは、前記制御部は、前記ストレス電流が印加された後、前記試験用ＩＧＢＴに第１測定用電流を印加して前記試験用ＩＧＢＴのコレクタ−エミッタ間の電圧を測定し、また、前記第１測定用電流より大きい第２測定用電流を印加し、前記第２測定用電流の印加終了直後の前記試験用ＩＧＢＴのコレクタ−エミッタ間の電圧を測定する。

好ましくは、前記第１測定用電流は、前記試験用ＩＧＢＴの発熱を無視できる程度の定電流である。

好ましくは、前記試験用ＩＧＢＴのコレクタ−エミッタにコレクタ−エミッタが直列に接続された別の試験用ＩＧＢＴまたは制御用ＩＧＢＴを含み、前記制御部は、前記別の試験用ＩＧＢＴまたは前記制御用ＩＧＢＴを、オンして前記試験用ＩＧＢＴに前記ストレス電流または前記第２測定用電流の印加通路を形成し、オフして前記印加通路を遮断する。

好ましくは、前記試験用ＩＧＢＴに前記温度変化を与えるため、前記試験用ＩＧＢＴを加熱冷却する加熱冷却部を有する。

好ましくは、前記制御部は、前記試験用ＩＧＢＴにおけるパワーサイクル試験による温度上昇時と温度下降時の接合部温度の差である接合部温度差を管理点として当該試験用ＩＧＢＴに前記ストレス電流が流れるよう制御し、前記接合部温度差が前記管理点となるよう前記演算した接合部温度を利用して算出した接合部温度差に基づいて前記ストレス電流を自動調整する。

好ましくは、前記制御部は、前記試験用ＩＧＢＴに対する印加電流と印加電圧とから求めた印加電力と、前記試験用ＩＧＢＴのコレクタ−エミッタ間の電圧の電圧変化と、前記温度係数とから、前記試験用ＩＧＢＴの接合部温度の温度差を、時間の経過に伴い複数求め、前記求めた複数の前記接合部温度の温度差に対応して、当該試験用ＩＧＢＴの熱抵抗を測定する。

本発明第２は、試験用ＩＧＢＴにストレス電流を断続印加して熱ストレスを付与することで、当該ＩＧＢＴのパワーサイクル試験を行うパワーサイクル試験装置であって、前記試験用ＩＧＢＴに電流を印加する電流源と、前記試験用ＩＧＢＴのコレクタ−エミッタにコレクタ−エミッタが直列に接続された別の試験用ＩＧＢＴまたは制御用ＩＧＢＴと、前記試験装置を制御する制御部と、を具備し、前記制御部は、前記電流源から前記試験用ＩＧＢＴに前記ストレス電流を印加した後に、前記試験用ＩＧＢＴに測定用電流を印加して当該試験用ＩＧＢＴのコレクタ−エミッタ間の電圧を測定し、前記測定したコレクタ−エミッタ間の電圧と、事前に演算した前記試験用ＩＧＢＴの温度係数とから、当該試験用ＩＧＢＴの接合部温度を演算し、前記別の試験用ＩＧＢＴまたは前記制御用ＩＧＢＴを、オンして前記試験用ＩＧＢＴに前記ストレス電流を印加する電流通路を形成し、オフして前記電流通路を遮断する。

試験ユニット３は、試験用ＩＧＢＴ２１−２６にストレス電流を印加する電流源７と、試験用ＩＧＢＴ２１−２６へのストレス電流の印加・遮断を制御する制御用パワーデバイス８と、試験用ＩＧＢＴを加熱・冷却するための水冷プレート９とを有する。水冷プレート９上に図２の回路結線で構成される試験用パワーデバイス１０が搭載される。なお、水冷プレート９は、本発明における加熱冷却部に相当する。

（３ｂ）温度係数Ｋと、接合部温度Ｔｊが高温時のコレクタ−エミッタ間の電圧Ｖｃｅとから高温時の接合部温度Ｔｊを推定する。

Claims (9)

1. 試験用ＩＧＢＴにストレス電流を断続印加して熱ストレスを付与することで、当該試験用ＩＧＢＴのパワーサイクル試験を行うパワーサイクル試験装置であって、
   前記試験用ＩＧＢＴに電流を印加する電流源と、
   当該試験装置を制御する制御部と、を具備し、
   前記制御部は、
   前記電流源を制御して前記試験用ＩＧＢＴに前記ストレス電流を印加し、その後、前記試験用ＩＧＢＴに測定用電流を印加して、前記試験用ＩＧＢＴのコレクタ−エミッタ間の電圧を測定し、
   前記測定した前記試験用ＩＧＢＴのコレクタ−エミッタ間の電圧と、前記試験用ＩＧＢＴの温度係数とから、前記試験用ＩＧＢＴの接合部温度を演算するようになっている、
   ことを特徴とするパワーサイクル試験装置。
2. 前記制御部は、
   前記温度係数を、前記試験用ＩＧＢＴの温度変化と、該温度変化に対応した前記試験用ＩＧＢＴのコレクタ−エミッタ間の電圧変化とから求める、請求項１に記載のパワーサイクル試験装置。
3. 前記制御部は、
   前記ストレス電流が印加された後、前記試験用ＩＧＢＴに第１測定用電流を印加して前記試験用ＩＧＢＴのコレクタ−エミッタ間の電圧を測定し、また、前記第１測定用電流より大きい第２測定用電流を印加し、前記第２測定用電流の印加終了直後の前記試験用ＩＧＢＴのコレクタ−エミッタ間の電圧を測定する、請求項１または２に記載のパワーサイクル試験装置。
4. 前記第１測定用電流は、前記試験用ＩＧＢＴの発熱を無視できる程度の定電流である、請求項３に記載のパワーサイクル試験装置。
5. 前記試験用ＩＧＢＴのコレクタ−エミッタにコレクタ−エミッタが直列に接続された別の試験用ＩＧＢＴまたは制御用ＩＧＢＴを含み、
   前記制御部は、
   前記別の試験用ＩＧＢＴまたは前記制御用ＩＧＢＴを、オンして前記試験用ＩＧＢＴに前記ストレス電流または前記第２測定用電流の印加通路を形成し、オフして前記印加通路を遮断する、請求項３または４に記載のパワーサイクル試験装置。
6. 前記試験用ＩＧＢＴに前記温度変化を与えるため、前記試験用ＩＧＢＴを加熱冷却する加熱冷却部を有する、請求項２ないし５のいずれかに記載のパワーサイクル試験装置。
7. 前記制御部は、
   前記試験用ＩＧＢＴにおけるパワーサイクル試験による温度上昇時と温度下降時の接合部温度の差である接合部温度差を管理点として当該試験用ＩＧＢＴに前記ストレス電流が流れるよう制御し、
   前記接合部温度差が前記管理点となるよう前記演算した接合部温度を利用して算出した接合部温度差に基づいて前記ストレス電流を自動調整する、請求項１ないし６のいずれかに記載のパワーサイクル試験装置。
8. 前記制御部は、
   前記試験用ＩＧＢＴに対する印加電流と印加電圧とから求めた印加電力と、前記試験用ＩＧＢＴのコレクタ−エミッタ間の電圧の電圧変化と、前記温度係数とから、前記試験用ＩＧＢＴの接合部温度の温度差を、時間の経過に伴い複数求め、前記求めた複数の前記接合部温度の温度差に対応して、当該試験用ＩＧＢＴの熱抵抗を測定する、請求項１ないし７のいずれかに記載のパワーサイクル試験装置。
9. 試験用ＩＧＢＴにストレス電流を断続印加して熱ストレスを付与することで、当該ＩＧＢＴのパワーサイクル試験を行うパワーサイクル試験装置であって、
   前記試験用ＩＧＢＴに電流を印加する電流源と、
   前記試験用ＩＧＢＴのコレクタ−エミッタにコレクタ−エミッタが直列に接続された別の試験用ＩＧＢＴまたは制御用ＩＧＢＴと、
   前記試験装置を制御する制御部と、
   を具備し、
   前記制御部は、
   前記電流源から前記試験用ＩＧＢＴに前記ストレス電流を印加した後に、前記試験用ＩＧＢＴに測定用電流を印加して当該試験用ＩＧＢＴのコレクタ−エミッタ間の電圧を測定し、
   前記測定したコレクタ−エミッタ間の電圧と、事前に演算した前記試験用ＩＧＢＴの温度係数とから、当該試験用ＩＧＢＴの接合部温度を演算し、
   前記別の試験用ＩＧＢＴまたは前記制御用ＩＧＢＴを、オンして前記試験用ＩＧＢＴに前記ストレス電流を印加する電流通路を形成し、オフして前記電流通路を遮断する、ことを特徴とするパワーサイクル試験装置。