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AlN/Cu钎焊接头残余应力的数值模拟研究
1
作者
闾川阳
李科桥
+4 位作者
盛剑翔
顾小龙
石磊
杨建国
贺艳明
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第16期185-193,共9页
氮化铝(AlN)陶瓷可用于高压大功率绝缘栅双极型功率管(IGBT)的封装,并以表面覆铜(Cu)的方式实现散热功能。但AlN和Cu存在巨大的物性差异,易在连接中残留较大的残余应力。针对AlN/Cu钎焊接头的残余应力进行有限元数值模拟研究,探究压力...
氮化铝(AlN)陶瓷可用于高压大功率绝缘栅双极型功率管(IGBT)的封装,并以表面覆铜(Cu)的方式实现散热功能。但AlN和Cu存在巨大的物性差异,易在连接中残留较大的残余应力。针对AlN/Cu钎焊接头的残余应力进行有限元数值模拟研究,探究压力载荷、冷却速度以及钎料厚度对接头残余应力的影响规律。结果表明,在所研究的范围内,AlN/Cu钎焊接头中最大轴向应力均出现在AlN陶瓷棱边靠近钎料金属层处,最大剪切应力则出现在靠近外侧边的AlN陶瓷与钎料金属层界面处。压力载荷降低、冷却速度加快和钎料层厚度增加均会增大最大轴向应力和剪切应力,但应力分布较为一致。本研究可为大功率IGBT覆Cu AlN陶瓷基板的高可靠性封装提供理论指导。
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关键词
绝缘栅双极型功率管(IGBT)
AlN/Cu接头
钎焊
数值模拟
残余应力
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职称材料
题名
AlN/Cu钎焊接头残余应力的数值模拟研究
1
作者
闾川阳
李科桥
盛剑翔
顾小龙
石磊
杨建国
贺艳明
机构
浙江
工业大学机械工程学院化工机械设计研究所
浙江金顺智能设备有限公司
浙江
省钎料材料与技术重点实验室
浙江
亚通新材料股份
有限公司
出处
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第16期185-193,共9页
基金
浙江省重点研发计划项目(2021C01178)
国家磁约束核聚变能发展研究专项(2019YFE03100400)
+1 种基金
国家自然科学基金(52175368,52105162,52005445)
浙江省自然科学基金(LQ21E050015)。
文摘
氮化铝(AlN)陶瓷可用于高压大功率绝缘栅双极型功率管(IGBT)的封装,并以表面覆铜(Cu)的方式实现散热功能。但AlN和Cu存在巨大的物性差异,易在连接中残留较大的残余应力。针对AlN/Cu钎焊接头的残余应力进行有限元数值模拟研究,探究压力载荷、冷却速度以及钎料厚度对接头残余应力的影响规律。结果表明,在所研究的范围内,AlN/Cu钎焊接头中最大轴向应力均出现在AlN陶瓷棱边靠近钎料金属层处,最大剪切应力则出现在靠近外侧边的AlN陶瓷与钎料金属层界面处。压力载荷降低、冷却速度加快和钎料层厚度增加均会增大最大轴向应力和剪切应力,但应力分布较为一致。本研究可为大功率IGBT覆Cu AlN陶瓷基板的高可靠性封装提供理论指导。
关键词
绝缘栅双极型功率管(IGBT)
AlN/Cu接头
钎焊
数值模拟
残余应力
Keywords
insulated gate bipolar transistor(IGBT)
AlN/Cu joint
brazing
numerical simulation
residual stress
分类号
V261.34 [航空宇航科学与技术—航空宇航制造工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
AlN/Cu钎焊接头残余应力的数值模拟研究
闾川阳
李科桥
盛剑翔
顾小龙
石磊
杨建国
贺艳明
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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