在電子元器件的可靠性檢測中，IGBT 作為電力電子領域的核心器件，其性能異常往往會對整個電路系統造成嚴重影響。本文將通過一個實際案例，詳細解析當 IGBT 樣品出現下橋臂 ICES 條件下電流異常變大時，通過致晟光電Thermal EMMI(熱紅外顯微鏡）手段鎖定問題根源。

樣品情況&檢測需求

此次分享的檢測的樣品為一個完整的 IGBT 樣品，出于對客戶知識產權的保護， 未對其內部結構進行拆解展示。

IGBT 來樣圖

從已知信息來看，樣品內部采用硅凝膠進行灌膠處理，硅凝膠完全覆蓋了芯片和打線表面。需要注意的是，這種灌膠狀態會對后續的紅外成像造成一定干擾，使得成像效果不如直接裸露在外的芯片理想。

客戶端反映該樣品在特定的下橋臂 ICES 條件下，出現了電流異常變大的現象，希望通過專業檢測確定熱點位置，從而為故障分析和問題解決提供依據。

測試驗證：確定樣品電性狀態

由于樣品是完整的，內部打線未進行解耦處理，致晟光電測試工程師決定利用夾具通過外殼上的 PIN 針對整個下橋臂直接上電，進行 IV 測試。IV 測試的核心目的是驗證樣品目前的電性狀態究竟是短路還是漏電，這對于后續的熱點檢測方案制定至關重要。

經過嚴謹的測試操作和數據采集分析，IV 測試結果清晰地顯示，該樣品目前處于短路狀態。這一結論為后續的熱點測試明確了方向 —— 由于樣品存在短路,供電方案需要采用小電壓、大電流的模式，以確保在安全范圍內有效激發熱點。

致晟光電 IV 測試結果

熱點測試：逐步聚焦鎖定異常區域

在確定樣品為短路狀態后，測試人員按照既定的供電思路，為樣品提供 0.5V 的電壓，并將電流限制在 10mA。同時，利用RTTLIT鎖相技術，對樣品進行了三分鐘的脈沖供電，隨后得到了一張熱點合成圖。

致晟光電 RTTLIT Thermal EMMI 熱點合成圖（廣角鏡頭）

然而，由于初始觀察的視野范圍較大，加之硅凝膠對紅外成像的干擾，此時的熱點合成圖未能清晰顯示出明顯的異常。但通過這一步驟，檢測人員成功鎖定了可能出現問題的芯片范圍，為后續的精細觀察奠定了基礎。

為了進一步探究熱點細節，測試人員針對鎖定的熱點位置進行放大觀察。首先使用 0.8 倍鏡進行觀察，但受限于放大倍數和硅凝膠的影響，仍然無法清晰觀察到樣品表面的異常情況。

致晟光電 RTTLIT Thermal EMMI 熱點合成圖（0.8鏡頭）

不過，測試團隊并未就此止步，而是繼續參考之前確定的熱點位置，采用 3 倍鏡進行更高倍數的放大觀察。

致晟光電 RTTLIT Thermal EMMI 熱點合成圖（3倍鏡頭）

隨著放大倍數的提升，對樣品表面細節的呈現更為清晰，盡管硅凝膠的干擾依然存在，但此時已經能夠在樣品表面的熱點位置上觀察到一個異色的小點 —— 這正是我們苦苦尋找的異常痕跡。

致晟光電 RTTLIT Thermal EMMI 三倍成像圖

既然已確定異常點存在于芯片表面，檢測團隊判斷無需依賴紅外成像，直接通過圖像拍攝即可清晰呈現該異常。于是，測試人員直接切換至機臺內自帶的相機，對該熱點位置進行針對性拍攝。機臺相機憑借對細節的精準捕捉能力，成功將這個異色小點的形態、位置清晰記錄下來，為后續分析該異常點的成因（芯片損傷）提供了直觀且確鑿的圖像證據。

致晟光電 RTTLIT Thermal EMMI 自有相機拍攝

通過這一系列從宏觀到微觀、逐步聚焦的檢測過程，不僅驗證了樣品的電性狀態，更精準鎖定了熱點位置并捕捉到異常細節，為最終解決樣品的電流異常問題提供了關鍵的技術支持。

審核編輯 黃宇