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压接型IGBT器件单芯片子模组疲劳失效的仿真
被引量：
20
1
作者
张经纬
邓二平
+2 位作者
赵志斌
李金元
黄永章
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2018年第18期4277-4285,共9页
压接型绝缘栅双极型晶体管(IGBT)器件因其具有双面散热、失效短路和易于串联等优点特别适合应用于柔性直流输电等大功率领域。但这种压接封装结构的器件在经历长时间的循环热应力后,各组件中的金属材料会逐渐出现疲劳失效,对器件可靠性...
压接型绝缘栅双极型晶体管(IGBT)器件因其具有双面散热、失效短路和易于串联等优点特别适合应用于柔性直流输电等大功率领域。但这种压接封装结构的器件在经历长时间的循环热应力后,各组件中的金属材料会逐渐出现疲劳失效,对器件可靠性产生不利影响。建立压接型IGBT器件的单芯片子模组有限元仿真模型,利用功率循环仿真来模拟器件所经历的循环热应力工况,并对功率循环仿真结果进行热和力的分析。同时应用组合Coffin-Mason和Basquin模型对IGBT芯片进行疲劳寿命预测。结果表明芯片与发射极钼片相接触的边缘区域承受的压力最大也最易变形,且在高应力条件下芯片的疲劳寿命只有10 000多次循环。最后结合实际失效的芯片和仿真结果提出压接型IGBT器件一种"压力失效"模式,并对其相应的失效机理进行了一些初步解释。
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关键词
压接型IGBT
器件
单芯片子模组
功率循环
疲劳寿命预测
芯片
失效
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职称材料
题名
压接型IGBT器件单芯片子模组疲劳失效的仿真
被引量：
20
1
作者
张经纬
邓二平
赵志斌
李金元
黄永章
机构
新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学)
国家电网全球能源互联网研究院
出处
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2018年第18期4277-4285,共9页
基金
国家重点研发计划(2016YFB0901800)
国家电网公司科技项目(SGRI-GB-71-16-002
5455GB160006)资助
文摘
压接型绝缘栅双极型晶体管(IGBT)器件因其具有双面散热、失效短路和易于串联等优点特别适合应用于柔性直流输电等大功率领域。但这种压接封装结构的器件在经历长时间的循环热应力后,各组件中的金属材料会逐渐出现疲劳失效,对器件可靠性产生不利影响。建立压接型IGBT器件的单芯片子模组有限元仿真模型,利用功率循环仿真来模拟器件所经历的循环热应力工况,并对功率循环仿真结果进行热和力的分析。同时应用组合Coffin-Mason和Basquin模型对IGBT芯片进行疲劳寿命预测。结果表明芯片与发射极钼片相接触的边缘区域承受的压力最大也最易变形,且在高应力条件下芯片的疲劳寿命只有10 000多次循环。最后结合实际失效的芯片和仿真结果提出压接型IGBT器件一种"压力失效"模式,并对其相应的失效机理进行了一些初步解释。
关键词
压接型IGBT
器件
单芯片子模组
功率循环
疲劳寿命预测
芯片
失效
Keywords
Press-pack IGBTs
single chip submodule
power cycling
fatigue life prediction
chip failure
分类号
TN303 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
压接型IGBT器件单芯片子模组疲劳失效的仿真
张经纬
邓二平
赵志斌
李金元
黄永章
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2018
20
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