電路板工作中不可能不發(fā)生芯片或半導(dǎo)體器件的損壞，損壞后，要想從器件的尸體上發(fā)現(xiàn)其死因，并能知曉導(dǎo)致其死傷的應(yīng)力和作用路徑，自然就可以很容易的找到以后預(yù)防此類問(wèn)題的解決方案。但這一切的難點(diǎn)就是如何分析出器件的死因。這里介紹一種無(wú)損探傷的測(cè)試路徑和分析方法——IV曲線測(cè)試與分析。
　　對(duì)器件失效分析的步驟做一個(gè)活動(dòng)分解，可以分解成四步：
　　1、具體哪個(gè)管腳壞了？
　　2、壞的管腳壞到了什么程度？
　　3、是什么應(yīng)力導(dǎo)致的損壞？
　　4、怎么解決或預(yù)防？
　　通過(guò)IV曲線分析，可以輕松地完成第1、2條，第3條需要那么一丟丟經(jīng)驗(yàn)和邏輯推理能力，但稍加研究即可掌握，前3條解決了之后，至于第4條嘛，對(duì)于設(shè)計(jì)師來(lái)說(shuō)，簡(jiǎn)直就是瓜熟蒂落、水到渠成的事了。
　　下面以某大型廚電單位所提供的一個(gè)IGBT的失效分析案例為例子來(lái)分析說(shuō)明。
　　這種測(cè)試方法是對(duì)比測(cè)試，就是必須得有一個(gè)同廠家的好的器件，再有故障器件，兩個(gè)進(jìn)行曲線對(duì)比。于是，在該客戶單位與我聯(lián)系的時(shí)候，我讓他們先提供了一個(gè)好的IGBT，廠家也特大方，同時(shí)還寄來(lái)了一兜子20多個(gè)故障片，然后我下載了該器件的datasheet，如下圖的“IGBT內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖”。然后做對(duì)比測(cè)試，如下圖中的曲線，藍(lán)色線是完好器件的IV曲線，紅色線是故障器件的曲線，兩相對(duì)照，差異立現(xiàn)。哪個(gè)管腳壞，壞到了什么程度的問(wèn)題以一種很顯性直觀的方式呈現(xiàn)在眼前呢。然后就是第三步做分析了。
　　
　　IGBT的pin1是柵極，柵極是絕緣柵，顧名思義，它與其它管腳是絕緣的，通過(guò)絕緣柵的電壓控制CE之間的電流，可以理解為是一個(gè)壓控電流通路。因此，gc之間應(yīng)該是斷開(kāi)的額，ge之間也是斷開(kāi)的，由IV曲線測(cè)試結(jié)果，Pin1-Pin2與Pin1-Pin3里的藍(lán)線很明白的說(shuō)明了這點(diǎn)，只有電壓沒(méi)有電流與橫軸重合的那條線不就是表明是斷開(kāi)的意思嘛。但是紅色的線呢（故障器件的曲線），明顯不一樣，而且成一條過(guò)圓心的斜直線，這是典型的電阻特性曲線，說(shuō)明壞IGBT的gc、ge端表現(xiàn)為小電阻特性。而且，斜率越大，說(shuō)明電阻越?。ㄟ@一條后面有用）。
　　Pin2-Pin3之間表現(xiàn)為二極管的轉(zhuǎn)折特性，這里沒(méi)有反向擊穿的曲線部分，是因?yàn)槲覀兊臏y(cè)試是為了發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，而不是為了做破壞性試驗(yàn)制造問(wèn)題，所以反向電壓沒(méi)加到能反向擊穿PN結(jié)的程度。而且，在g極未加電的情況下，ce通路里的集電極發(fā)射極通路也不會(huì)導(dǎo)通，只剩下了ce通路上的二極管特性。
　　但是壞的IGBT呢，ce端也表現(xiàn)了小電阻特性（pin2-Pin3、Pin3-Pin2的紅色曲線），而且注意一個(gè)細(xì)節(jié)，這個(gè)pin2-pin3斜線的斜率與Pin1-pin2的紅線斜率相比，明顯要大，那就是說(shuō)，其電阻值Rce一定小于Rcg，那就說(shuō)明Rce不是只由Rcg+Rge疊加形成過(guò)的，應(yīng)該在Rce通路上還有個(gè)小電阻特性。如下圖中的紅線示意圖。