什么是功率半导体？

功率半导体可用于改变电压和频率，也可将交流转换至直流，或将直流转换至交流的电力转换。

使用功率半导体可以驱动发动机、为电池供电、或是运作微电脑与LSI等。是一种可以控制与供应电力的半导体。

功率半导体器件是新能源、轨道交通、电动汽车、工业应用和家用电器等应用的核心部件。特别是随着新能源电动汽车的高速发展，功率半导体器件的市场更是爆发式的增长，区别于消费电子市场，车规级功率半导体器件由于高工作结温、高功率密度、高开关频率的特性，和更加恶劣的使用环境，使得器件的可靠性显得尤为重要。

什么是功率循环测试？

功率循环power cycling顾名思义就是让芯片间歇流过电流产生间隙发热功率，从而使芯片温度波动。因为热源为芯片自身发热，所以一般称之为主动加热。功率循环的周期一般为3~5秒。

功率循环对IGBT模块损伤的机理，主要是铜绑定线热膨胀系数与芯片表面铝层热膨胀系数不同，芯片热膨胀系数与DBC板不同导致的。损伤的结果主要是绑定线脱落，断裂，芯片焊层分离。

功率循环作为功率器件耐久性试验中的一种，被工业界和学术界认为是考核功率器件封装可靠性最重要的可靠性测试。

功率循环测试标准

车规级功率模块测试标准最常见的测试标准是由 ECPE 欧洲电力电子研究中心发布的AQG324，其中有对功率循环测试进行详细的规范，其中规定对于Tvj的数据必须通过Vce(T)方法（参考JESD51-14）进行测量，试验中必须实时监测被测器件的正向或饱和压降Vce,结温差ΔTvj和热阻,并作为判定失效的关键参数。具体测试条件如下：

表2 AQG324-QL-2/QL-3功率循环测试条件

图4 测试流程

业界的功率循环测试加载的方法并不统一，Impact of Test control Strategy on Power Cycling Lifetime这篇文章中论述了四处加载方法：

恒定的导通及关断时间：在测试过程中始终保持恒定的导通时间，关断时间及导通电流。

恒定的壳温Tc波动：逐渐关少导通的时间维持恒定的壳温波动 

恒定的功率Pv：在测试过程中，通过减少导通电流来始终保持恒定的功率

恒定的结温Tj波动：在测试过程中，减少导通的时间来维持恒定的结温波动