Austattung

Active Power Cycling am Fraunhofer IZM

Das richtige Testverfahren

Qualitätssicherung an Leistungselektronik ist wesentlicher Bestandteil der Produktabsicherung. Der elektrische Lastwechseltest (Active Power Cycling) liefert umgehend Daten zur Lebensdauer von Leistungshalbleitermodulen. Das Einsatzgebiet (z. B. Windenergie, Photovoltaik, Automotive) entscheidet dabei über die richtigen Testparameter und ‑verfahren.

Wir bieten eine umfassende Beratung bei der Auswahl unter Berücksichtigung der jeweiligen Mission Profiles.

Auf Grundlage der durchgeführten Lastwechseltests erstellen wir Lebensdauermodelle der Leistungsmodule und beraten bei der richtigen Auslegung des Leistungselektronikdesigns sowie der Kontaktierung (z. B. Wire/Ribbon Bonds, Die-Attach).

 

PowerLab

Die Testbedingungen und -aufbauten von Leistungskomponenten oder Gesamtsystemen werden bei uns kunden­spezifisch ausgelegt. Mithilfe von automatisierten Test-Systemen führen wir in unseren Laboren Lebensdaueruntersuchungen mittels Active Power Cycling nach Automobilstandard LV  324 durch.

Dazu werden die DUT (devices under test) mit einem entsprechend des gewünschten Temperaturhubs ausgelegten Strom aktiv belastet und die Vorwärtsspannung sowie weitere thermisch und elektrisch relevante Parameter gemessen. Mithilfe von verschiedenen steuerbaren Temperiergeräten werden die Kühlkörpertemperaturen geregelt.

Auch kombinierte Tests von Active Power Cycling mit verschiedenen Temperaturprofilen für die Kühlkörper und die Umgebungsluft sowie mit festgelegter Luftfeuchte sind möglich. So können Langzeittests unter genau definierten Umgebungsbedingungen durchgeführt werden.

Eckdaten

Prüflinge:

  • IGBTs / MOSFETs / Dioden
  • Halbleitermaterialien: Si, SiC und GaN

Teststand 1 bis 4:

  • 3 Stränge mit je 6 Messplätzen
  • Bis zu 30 V mit 800 A / 120 V mit 200 A
  • 3 NTC-Messstellen pro Laststrang
  • Zth-Messungen
  • Aufnahme von Abkühlkurven

Teststand 5:

  • Unabhängige Tests bei konstantem Temperaturhub
  • 48 Mess- / Lastplätze
  • 30 V konstant mit max. 10 A pro Probe

Temperierung:

  • Luft- oder Flüssigkeitskühlung
  • Verschiedene Kühlmedien abhängig von der Applikation
  • Kühlkörpertemperaturen von -40 °C bis + 200 °C
  • Durchflussmessung und Drucküberwachung

Kalibrierung:

  • IR-Kamera
  • Klimakammer
  • Kühlflüssigkeit