A diferencia de los dispositivos semiconductores de procesamiento de información, los semiconductores de potencia pueden experimentar numerosos ciclos de temperatura durante su vida útil en el campo. Por lo tanto, se requiere que los diseños de los dispositivos de potencia soporten miles de ciclos de carga y, en algunas aplicaciones, como aplicaciones de tracción y carretillas elevadoras, o servicios de ascensores, incluso pueden soportar millones de ciclos.
Durante los ciclos de carga, la estructura interna del dispositivo está sujeta a un alto estrés térmico y mecánico y las conexiones eléctricas internas deben soportar altas cargas de corriente. Debido a su diseño único basado en sustrato de alúmina DCB, los módulos de potencia IXYS pueden cumplir con los dos requisitos siguientes: Minimiza el desajuste de expansión térmica entre las capas de soldadura y minimiza la cantidad de conectores e interfaces internos.
Los diseñadores de circuitos de potencia necesitan estimar la vida útil de los componentes en su aplicación. Las pruebas para demostrar la capacidad del ciclo de carga del diseño y la fabricación de dispositivos de potencia son muy costosas y consumen mucho tiempo, pero la mayoría de las veces se realizan pruebas aceleradas. Sin embargo, además de las variaciones de temperatura de la matriz, la duración del ciclo tiene un impacto significativo en el rendimiento de la junta de soldadura. Un ciclo de encendido corto (~ segundos) da mejores resultados que un ciclo de larga duración (~ minutos).
Se realiza una prueba de ciclo de carga en IXYS en el dispositivo de prueba montado en un disipador de calor y calentado aplicando la corriente nominal especificada a TSink= 85°C. La convección de aire forzado enfría el disipador de calor a aproximadamente 40 °C después de que se apaga la corriente de carga. Entonces comienza el siguiente ciclo. El período es en minutos. Las pruebas de ciclo de carretera se realizan regularmente para monitorear la confiabilidad de las piezas en producción y para calificar las piezas nuevas antes de lanzarlas a la producción.