电网用IGBT器件高温反偏试验方法编制说明

国家标准报批资料工作简要过程，任务来源、主要参加单位和工作组成员1任务来源本标准根据中国电力企业联合会《关于印发2019年第三批中国电力企业联合会标准制订计划的通知》（中电联标〔2019〕303号文）下达的标准制定计划制定，项目计划编号T/CEC20193003。2工作简要过程1）2020年5月28日标准编制工作组成立，在标准启动会议上，讨论了标准编写大纲，确定了标准的范围，明确了工作任务分配以及下一步工作计划。2）2020年7月30日前，编制工作组完成了标准的草案的编制工作。3）2020年9月16日，召开编制工作组讨论会，修改、完善标准内容后，形成标准的征求意见稿，并编写编制说明。3主要参编单位（排名不分先后）全球能源互联网研究院有限公司、国网北京经济技术研究院、中国科学院电工研究所、北京工业大学、华北电力大学、西安中车永电电气有限公司、株洲中车时代电气股份有限公司、南京银茂微电子制造有限公司、杭州中安电子有限公司、西安美泰电气科技有限公司。4工作组成员序号姓名单位名称标准中承担角色1潘艳全球能源互联网研究院有限公司召集人2李尧圣全球能源互联网研究院有限公司成员3陈艳芳全球能源互联网研究院有限公司成员4李金元全球能源互联网研究院有限公司成员5杨勇国网北京经济技术研究院成员6张瑾中国科学院电工研究所成员7郭春生北京工业大学成员8邓二平华北电力大学成员9陶崇勃西安中车永电电气有限公司成员10陈彦株洲中车时代电气股份有限公司成员11蒋海霞南京银茂微电子制造有限公司成员12贺庭玉杭州中安电子有限公司成员13季凌云西安美泰电气科技有限公司成员本标准主要牵头单位为全球能源互联网研究院有限公司。在标准编制中，全球能源互联网研究院有限公司主要负责标准的调研、制定、试验及验证工作；主要负责标准的文本及格式的校对。标准编制原则和主要内容1编制原则本标准为半导体器件机械和气候试验方法标准，属于基础标准。本标准依据GB/T1.1－2020《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》给出的规则进行起草。在标准撰写过程中，起草人员认真研究国内外相关标准，并广泛听取了国内相关单位的建议和意见，力求使本标准紧密切合工程实际，具有技术先进、适用性强的特点。本标准考虑到电网用大功率IGBT器件的特殊性，对检测方法和要求进行更具针对性和更为详尽的规定和特殊要求，建立一套适用于电网用IGBT器件的高温反偏试验方法。2主要内容本标准规定了电学偏置、温度和压力随时间的变化对半导体器件影响。它以加速的方式模拟器件的运行状态，主要用于器件的性能检测和可靠性评估。本标准适用于1200V/300A及以上大功率IGBT器件，IEGT、BIGT等器件也可参照此标准。本标准介绍了电网用IGBT器件高温反偏试验的相关内容，包含适用范围、相关术语的定义、设备要求、试验流程、冷却、测试以及失效标准等技术内容。制订标准的目的及要解决的主要问题高温反偏试验是将IGBT器件置于高温环境中施加反偏电压，反向偏压稍低于器件的阻断电压，主要揭示器件边缘终端和钝化层中场耗尽结构的弱点或退化效应。现有的国际标准JESD22-A108D-2010和GB/T29332-2012主要针对分立器件，但随着IGBT器件技术的快速发展，器件的电压电流等级不断提升，高压大功率IGBT器件在高温反偏试验中的电压和漏电流不断增大，整体功耗是分立器件的几十倍。现有测试方法仅适用于中小功率的半导体器件，对于电网用大功率IGBT器件，已不再满足其高温偏置可靠性的验证需求。针对这一现实需求，本标准考虑到高压大功率IGBT器件的特殊性，对检测方法和要求进行更具针对性和更为详尽的规定和特殊要求，从而建立一套更为严谨的适用于电网用IGBT器件的高温反偏试验方法。该标准针对焊接型、压接型3300V/400A及以上大功率IGBT器件提出的高温反偏试验方法，通过施加温度应力和反向偏压，加速器件的老化，从而实现对早期失效器件的筛选。本标准考虑到了电网用大功率IGBT器件的特殊性，对检测方法和设备要求进行更具针对性和更为详尽的规定和特殊要求，并把不同厂家器件不同测试方法进行统一规范，解决高压大功率IGBT器件高温反偏实验无统一标准可依的问题，保障高压大功率IGBT器件可靠应用于电网。采用国际标准和国外先进标准情况，与国际国外同类标准水平的对比情况国外无对等的相关标准。与现行法律、法规、政策及相关标准的协调性本标准不与现行有关法律、法规和强制性标准冲突。标准名称与计划项目名称发生变化的主要原因无变化。贯彻标准的要求和措施建议充分利用各种条件（如标委会的管理和活动、专家培训、技术交流、标准化技术刊物、网上信息等）宣贯本标准。建议将本标准作为电力行业推荐标准。废止现行标准的建议无。标准涉及专利情况说明不涉及。中电联团体标准《电网用IGBT器件高温反偏试验方法（HTRB）》编制说明中电