IGBT失效，“宇宙射线”的锅？

IGBT失效或者说功率器件失效是系统中最常出现的失效模式，这个东西好像最容易坏了，不亲临几次它爆炸的响声其实是很难想象它的威力的，由于一炸就面目全非了，所以在功率器件失效分析的时候会很头疼，过流？过压了？过温？？？这些都是表象，再往里分析是软件问题？还是电路问题？是生成安装问题？还是工艺流程问题？如果你没点时间没点经验没点部门配合分析.....一圈下来很是费劲，经常会大家开玩笑的说是“宇宙射线”吧？

刚开始工作时会觉得这是玩笑，“宇宙射线”带着引号，但总归算找出个可能点，只是它什么时候发生哪？ 既然让它背锅总的说点理由了。

首先：什么是宇宙射线？

宇宙射线是奥地利物理学家维克托.弗朗西斯.赫斯于1912年发现的。宇宙射线是来自外太空的高能粒子辐射，这里的辐射可不是电磁辐射，声明电磁辐射是波的传导，这里的辐射是粒子的高速运动，宇宙中的粒子就比较多了，比如质子、中子、电子、原子等等。这些粒子在宇宙中很多，由于地球有大气层所以只是一小部分会到达地球表面。在此感谢大气层。但是这一小部分辐射确实也会对我们的功率器件产生一定影响。

其次：宇宙射线如何影响功率器件？

宇宙射线中的中子和质子会与半导体中的硅碰撞产生带电粒子，如果半导体器件刚好工作在关断状态，此时半导体内部有空间电荷区，如果空间电荷区的场强太大，导致带电粒子加速运行，就会碰到或者说冲击硅晶核，导致更多的带电粒子加速运动，从而产生很大的电流。这就失控了，而这个过程比器件由于短路而失效的速度要快一到两个数量级。

最后：哪些情况下宇宙射线会造成功率器件的失效？

第一、别离它太近呀，海拔高的地方要小心使用；

第二、功率器件参数选择要留有一定余量；

第三、功率器件个头别太大，目标太明显就容易被击中；

第四、结温不要过低；

第五、找个靠谱的厂家，因为宇宙射线更多是与功率模块的制造相关的。

总结： 如果在实验室做实验炸了请最好不要找宇宙射线背锅，如果在高海拔高寒环境做实验可以想想。