赋能“芯”领域 | 高德智感热像仪助力IGBT热检测

IGBT(绝缘栅双极型晶体管)是能源变换与传输的核心器件，俗称电力电子装置的“心脏”，其能够根据装置中的信号指令来调节电路中的电压、电流、频率、相位等，以实现精准调控的目的。作为国家战略性新兴产业，其在电动汽车与新能源装备、轨道交通、智能电网、航空航天等领域应用极广。

IGBT模块在工作过程中会产生大量的热量，这些热量主要来源于IGBT芯片的功率损耗。为防止芯片温度过高而损坏，就需要将IGBT芯片上产生的热量有效地传导出去，良好的散热性直接影响到IGBT模块的寿命及稳定性。

01 项目背景

某大型芯片厂商主要生产IGBT模块产品，其产品应用十分广泛，且从研发、设计、组装、生产都是完全自主。该客户需要在生产研发环节中测量IGBT在不同功率下各子模块和整机工作温度曲线，最高温度及稳定运行温度；银导线在不同功率驱动下温度是否正常；产品零部件耐热情况，以及整个模块散热走势图，并收集测试数据，进行后续模块改进工作。

|待测试的IGBT

02 项目痛点

传统检测有误差

传统热电偶检测方式以热电偶测量为主，该客户用热电偶传感器靠近散热器（硅胶材质）接触点做温度数据采集时，采集温度和真实温度有一定误差。

传统检测有风险

由于银导线比较脆，布线也比较密集，杂乱的热电偶布线也影响现场的测试，且高温就会融化损坏产品，对于测试流程，非接触式测温是更好的选择。

传统检测效率低

采用热电偶来测温，只能做单点测试和对散热器做测试，测试结果对IGBT正常运行过程中有帮助，对于生产研发IGBT厂家来说，没有参考价值，传统方式所得到的数据真实性也需要多次反复认证。

03 需求分析

针对上述诉求，要满足用户准确的温度采集、非接触式测温、针对“面”的温度分析需求，采用热成像技术无疑是最佳方案。

| 红外热像仪现场拍摄

热成像技术不仅能直观地看清楚IGBT在工作时的发热情况及发热是否正常，对于子模块散热不正常的问题可以提前监测做排查处理，避免因子模块银导线太近或大电流引起导线过热而出现故障，从而影响产品正常工作稳定性。同时，热成像检测的温度数据都是及时显示和存储的，方便用户进行报表分析和数据对比。

04 产品推荐

| 高德智感PS系列高性能红外热像仪

该客户选用了高德智感的PS600 广角镜头的配置进行研发测试，该款热像仪红外分辨率高达640×480，搭配内置的超分算法可以达到1280×960红外分辨率，画质表现优异，其测温范围覆盖-40℃~2000℃，且同时支持20个点/线/区域全面温度分析。

实际测试过程中，在针对散热模块进行测温时，需要贴敷高温胶带，以免被反射红外影响真实数值，影响测量结果。

结合PS600的智能测算目标区域面积、分区域灵活设置发射率、激光测距等功能，以及0.4s的超快对焦速度和多项专业功能，让这款产品足以应对各类纷繁复杂的测温场景。

05 项目价值

代替热电偶检测，提升效率和精准度

现场可以看出IGBT整体的发热情况，产品在工作时的温度及散热分布，观测线路温度是否在正常温度范围内，正常工作的温度范围以及温度曲线分布，都可以很直观的显示。 

温度响应灵敏，温升态势全面掌握

测试环节，银导线的温升非常快，从最初的室温上升到最高的60℃时间曲线也很短。针对快速温升，PS600可以详细记录温升态势分布图，方便数据分析和整理。

非接触式检测，各模块测温全覆盖

红外热像仪是采用非接触式测温，不会对设备本身产生静电或者其他干扰，且红外热像仪相比较热电偶可以做任意点全局测量。