工作中會(huì)遇到這樣一些情況：損壞的IGBT模塊要分析失效原因，或者外觀完好的模塊要判斷是否有異常，在缺乏專門儀器的情況下，數(shù)字萬用表作為常用工具，可以幫助我們快速判別IGBT好壞，這時(shí)一般會(huì)用到萬用表的二極管檔、電阻檔、電容檔。值得注意的是，萬用表的測試數(shù)據(jù)并不具有通用性，只能作為參考依據(jù)。

一、模塊結(jié)構(gòu)

以常見的62mm封裝IGBT模塊為例，其內(nèi)部由IGBT（絕緣柵雙極型晶體管）芯片、FWD（續(xù)流二極管）芯片、邦定線等構(gòu)成，部分大電流模塊還需由多組芯片進(jìn)行組合。圖1、2是某廠商400A模塊： 

圖1  

圖2

其電氣連接如圖3。該模塊上、下橋分別有4組IGBT和FWD芯片通過邦定線并聯(lián)，等效電氣符號(hào)如圖4：

圖3

圖4

二、測量方法

1、二極管檔

用二極管檔，可以測量續(xù)流二極管的正向壓降VF。短接門極-發(fā)射極，用萬用表紅表筆接發(fā)射極，黑表筆接集電極，測試正常模塊VF會(huì)在0.3~0.7V左右，VF過大說明FWD芯片或邦定線斷開，過小說明FWD或IGBT芯片出現(xiàn)短路。

VF的大小與正向電流IF有關(guān)，如下圖所示，不同萬用表測試電路中的電阻和電壓存在一定的差異，因此會(huì)導(dǎo)致測量結(jié)果的差異，所以此測試值并不能與其他萬用表測試值做對(duì)比，更不能代表數(shù)據(jù)手冊(cè)上的數(shù)據(jù)，此測試值沒有其它意義，只可以簡單判定FWD芯片好壞。

 圖5

2、電阻檔

（1）測量模塊內(nèi)各個(gè)IGBT 管的集電極-發(fā)射極之間的阻值，短接門極-發(fā)射極，萬用表紅表筆接集電極，黑表筆接發(fā)射極，正常模塊電阻數(shù)值顯示一般在兆歐級(jí)以上。

（2）分別測量模塊內(nèi)各個(gè)IGBT 管相門極-發(fā)射極（門極-集電極）之間的阻值。萬用表紅、黑表筆分別接于門極和發(fā)射極（門極和集電極），正常模塊同樣顯示高阻態(tài)。當(dāng)模塊上連接有驅(qū)動(dòng)板時(shí)，門極-發(fā)射極電阻值等于泄放電阻，一般為數(shù)千歐。

受萬用表測量范圍的影響，對(duì)于上述高阻態(tài)的測量，部分萬用表無法顯示有效數(shù)值。當(dāng)然測試值為高阻態(tài)時(shí)并不能完全代表模塊是正常的，上述操作方法對(duì)于失效模塊的判定有一定的效果，但判定成功率不是很高，還需要結(jié)合電容檔測量結(jié)果。

3、電容檔

萬用表測量檔位調(diào)至電容檔，紅表筆接門極，黑表筆接發(fā)射極，分別測量模塊內(nèi)IGBT的門極-發(fā)射極之間的內(nèi)部電容容值，記錄測量數(shù)據(jù)，然后更換表筆，即黑表筆接門極，紅表筆接發(fā)射極，記錄測量所得數(shù)據(jù)，視模塊不同容值從幾nF到幾十nF。最后，將此數(shù)據(jù)與該萬用表測量的模塊內(nèi)其它IGBT芯片或同產(chǎn)家、同型號(hào)模塊的測量數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，數(shù)值應(yīng)相同或相近。

測量時(shí)只建議測量門極-發(fā)射極之間的電容， IGBT 芯片中Cies 是最大的， Cres 和Coes遠(yuǎn)小于Cies，見示意圖6、7，而萬用表對(duì)于電容的測試精度也是有限的。

此外：

（1）和正向壓降VF類似，此處測試值與數(shù)據(jù)手冊(cè)上測試值測試條件是不同的，僅能作為對(duì)比參考。

（2）模塊上如連接了驅(qū)動(dòng)板，對(duì)容值測量結(jié)果有影響，應(yīng)先去除。

圖6

圖7

三、總結(jié)

簡單歸納數(shù)字萬用表判別IGBT好壞步驟如下：

注：1、上述方法作為初步判別手段，更準(zhǔn)確的分析需要借助專門儀器。

2、測量過程手指等不要觸碰模塊電極，以免靜電損傷，或干擾對(duì)失效模塊的進(jìn)一步分析。