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Moyens de tests

La fatigue thermique représente une des causes principales de défaillance des modules IGBT. Son impact varie selon le type de sollicitations subit par le module et selon le type de boîtier utilisé. Les composants de moyennes et fortes puissance utilisés dans le domaine de la traction ou dans l’automobile sont contraints par deux types de cycles thermiques, dits actifs ou passifs.

 

Le cyclage passif

Le cyclage passif correspond à des variations de température imposées par l'environnement. La source de chaleur est donc externe au composant les variations de température sont généralement lentes en regard de l'ensemble des constantes de temps de l'assemblage. L’échauffement des dispositifs électroniques est alors homogène avec des amplitudes (?T) qui peuvent être très élevées (entre -40°C  à 120°C dans les cas extrêmes pour l’automobile). Les moyens de tests en cyclage passif sont généralement des enceintes climatiques.

 

Le cyclage actif (ou de puissance, « power cycling »)

On parle de cycle actif, lorsque le flux de chaleur est issu de la dissipation de puissance dans les dispositifs (exemple : les puces), dans un mécanisme d'auto-échauffement. Dans ce régime, les élévations de températures (amplitudes des cycles de températures ?T) en différents points des structures dépendent de la dynamique de variation de la puissance dissipée par les sources de chaleur (par exemple par les puces actives). Les champs de températures peuvent être très inhomogènes. Les variations de températures sont généralement faibles (quelques dizaines de degrés Celsius) avec des fréquences relativement élevées. Nous utilisons des bancs de test en cyclage actifs pour solliciter les composants et activer les mécanismes de vieillissement correspondants.