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芯片表面温度梯度对功率循环寿命的影响
被引量：
3
1
作者
赵雨山
邓二平
+4 位作者
潘茂杨
刘鉴辉
张莹
王哨
黄永章
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2023年第16期6375-6383,共9页
键合线失效是器件的典型失效方式之一,芯片表面的温度分布存在温度梯度,因此每个键脚承受的热应力也存在差异,芯片的寿命是否取决于承受最高应力的键脚一直是研究的难点。文中将脱离有限元仿真分析应力寿命关系的研究方法,重点考虑芯片...
键合线失效是器件的典型失效方式之一,芯片表面的温度分布存在温度梯度,因此每个键脚承受的热应力也存在差异,芯片的寿命是否取决于承受最高应力的键脚一直是研究的难点。文中将脱离有限元仿真分析应力寿命关系的研究方法,重点考虑芯片表面的温度梯度对芯片寿命的影响,通过提取温度梯度特征,设计等效实验深入研究不同温度梯度在不同失效模式下对寿命的影响。以电动汽车用全桥器件为研究对象,通过功率循环实验探究该器件的失效形式,结合有限元分析,提取芯片表面的温度梯度特征。进一步地通过研究分立器件键脚温度分布特点,验证不同失效形式以及不同温度梯度下的寿命差异。最后,发现只有器件发生焊料老化时,温度梯度会降低器件的寿命,且随着温度梯度的增加,寿命越短。
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关键词
绝缘栅双极型晶体管
功率循环
温度梯度
寿命
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职称材料
回跳现象对RC-IGBT器件功率循环测试的影响
被引量：
2
2
作者
谢露红
赵雨山
+3 位作者
邓二平
张莹
王哨
黄永章
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2023年第14期5607-5618,共12页
逆导型绝缘栅双极型晶体管(reverse conducting insulated gate bipolar transistor,RC-IGBT)是一种新型IGBT器件,其在IGBT芯片结构中集成了一个快恢复二极管,具有成本低、封装工艺简单、功率密度高、抗浪涌电流能力高等特点,因而备受...
逆导型绝缘栅双极型晶体管(reverse conducting insulated gate bipolar transistor,RC-IGBT)是一种新型IGBT器件,其在IGBT芯片结构中集成了一个快恢复二极管,具有成本低、封装工艺简单、功率密度高、抗浪涌电流能力高等特点,因而备受工业界关注,对其可靠性的要求也越来越高。但是,由于RC-IGBT器件特殊的芯片结构,使得其输出特性曲线上具有回跳现象。而回跳现象是否会对RC-IGBT可靠性的考察产生影响还有待研究。因此文中首先深入分析回跳现象产生的机理,并结合考察器件可靠性最重要的实验——功率循环实验的原理阐述,分析得到回跳现象可能会对功率循环中结温测量、并联分流和功率循环寿命及失效形式3个方面产生影响,并通过设计实验进行论证。实验结果表明,回跳现象会对VCE(T)法进行结温测量产生影响,而对VF(T)法进行结温测量没有影响;通过并联分流实验发现,具有较小回跳电压的器件会在电流流过器件瞬间分得更多的电流,但是其影响时间较短;通过不同导通模式下的功率循环实验对比分析可知,回跳现象对分立器件的功率循环寿命及失效方式没有影响。
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关键词
逆导型绝缘栅双极型晶体管
回跳现象
结温测量
并联分流
功率循环测试
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职称材料
题名
芯片表面温度梯度对功率循环寿命的影响
被引量：
3
1
作者
赵雨山
邓二平
潘茂杨
刘鉴辉
张莹
王哨
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)
国网浙江省电力有限公司龙港市供电公司
出处
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2023年第16期6375-6383,共9页
基金
国家自然科学基金项目(52007061)。
文摘
键合线失效是器件的典型失效方式之一,芯片表面的温度分布存在温度梯度,因此每个键脚承受的热应力也存在差异,芯片的寿命是否取决于承受最高应力的键脚一直是研究的难点。文中将脱离有限元仿真分析应力寿命关系的研究方法,重点考虑芯片表面的温度梯度对芯片寿命的影响,通过提取温度梯度特征,设计等效实验深入研究不同温度梯度在不同失效模式下对寿命的影响。以电动汽车用全桥器件为研究对象,通过功率循环实验探究该器件的失效形式,结合有限元分析,提取芯片表面的温度梯度特征。进一步地通过研究分立器件键脚温度分布特点,验证不同失效形式以及不同温度梯度下的寿命差异。最后,发现只有器件发生焊料老化时,温度梯度会降低器件的寿命,且随着温度梯度的增加,寿命越短。
关键词
绝缘栅双极型晶体管
功率循环
温度梯度
寿命
Keywords
insulated gate bipolar transistor(IGBT)
power cycling test
temperature gradient
lifetime
分类号
TN322 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
回跳现象对RC-IGBT器件功率循环测试的影响
被引量：
2
2
作者
谢露红
赵雨山
邓二平
张莹
王哨
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)
国网浙江省电力有限公司龙港市供电公司
出处
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2023年第14期5607-5618,共12页
文摘
逆导型绝缘栅双极型晶体管(reverse conducting insulated gate bipolar transistor,RC-IGBT)是一种新型IGBT器件,其在IGBT芯片结构中集成了一个快恢复二极管,具有成本低、封装工艺简单、功率密度高、抗浪涌电流能力高等特点,因而备受工业界关注,对其可靠性的要求也越来越高。但是,由于RC-IGBT器件特殊的芯片结构,使得其输出特性曲线上具有回跳现象。而回跳现象是否会对RC-IGBT可靠性的考察产生影响还有待研究。因此文中首先深入分析回跳现象产生的机理,并结合考察器件可靠性最重要的实验——功率循环实验的原理阐述,分析得到回跳现象可能会对功率循环中结温测量、并联分流和功率循环寿命及失效形式3个方面产生影响,并通过设计实验进行论证。实验结果表明,回跳现象会对VCE(T)法进行结温测量产生影响,而对VF(T)法进行结温测量没有影响;通过并联分流实验发现,具有较小回跳电压的器件会在电流流过器件瞬间分得更多的电流,但是其影响时间较短;通过不同导通模式下的功率循环实验对比分析可知,回跳现象对分立器件的功率循环寿命及失效方式没有影响。
关键词
逆导型绝缘栅双极型晶体管
回跳现象
结温测量
并联分流
功率循环测试
Keywords
reverse conducting insulated gate bipolar transistor(RC-IGBT)
snap-back phenomenon
junction temperature measurement
current distribution in parallel
power cycling test
分类号
TN322 [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
芯片表面温度梯度对功率循环寿命的影响
赵雨山
邓二平
潘茂杨
刘鉴辉
张莹
王哨
黄永章
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2023
3
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
回跳现象对RC-IGBT器件功率循环测试的影响
谢露红
赵雨山
邓二平
张莹
王哨
黄永章
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2023
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
已选择
0
条
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参考文献
引证文献
统计分析
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