Echtzeit-Diagnose von Fehlern in Leistungselektronik-Modulen

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Kombination von Lastwechsel und Echtzeit-Fehlerdiagnose

Das Prüfgerät kombiniert die Lastwechsel mit einer Echtzeitdiagnose des Prüflings. Diese Kombination ersetzt herkömmliche Zuverlässigkeitstestverfahren.

Das traditionelle Verfahren, ein Hochleistungs-Elektronikmodul zu testen dauert lange, ist ungenau und die wahre Ursache der Fehler manchmal unklar.

Üblicherweise wird ein IGBT-Modul in eine Maschine eingebaut, die Lastwechsel mit der vorgeschriebenen hohen Stromstärke durchführen kann. Das Modul wird mit einer Anzahl von Zyklen (500, 1000, 5000 etc.) getaktet. Dann wird es aus der Maschine genommen und an das Labor geschickt, um es auf Fehler zu untersuchen.

Falls kein Fehler zu finden ist, wird der Vorgang bis zum endgültigen Ausfall des Moduls wiederholt. Dann wird es wieder zum Testen an das Labor geschickt und die Ursache des Fehlers mittels Röntgentechniken, Ultraschall-Untersuchung, visuellen oder zerstörenden Analyseverfahren ermittelt.

Durch die Kombination von Lastwechsel und Echtzeitdiagnose kann das Modul, wenn es einmal montiert und die Testsequenz gestartet ist, so lange unbeaufsichtigt getestet werden bis es ausfällt.

Die während des Testverfahrens gesammelten Daten (Strukturfunktionen, Spannungen, Ströme etc.) lassen sich zur genauen Bestimmung der Zeit, zu der ein Fehler auftritt und der Fehlerursache analysieren. Dieses Verfahren kann von der Leistungsmodulfertigung während des Designprozesses verwendet werden, um mögliche Schwachstellen im Gerätedesign hervorzuheben.

Es dient während der Fertigung der Module aber auch zur Qualitätskontrolle und Variation des Produktionsprozesses. Tier-1-Zulieferer und OEMs nutzen es, um die Spezifikationen von den Gerätelieferanten zu überprüfen und dadurch Belastungen durch Rückrufe zu verringern und überhöhte Garantiekosten zu vermeiden.