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基于金刚石复合基板的压接式IGBT器件热特性与老化特性
1
作者
童颜
莫申扬
+2 位作者
刘克明
骆健
邓二平
《半导体技术》
北大核心
2025年第10期1078-1084,1092,共8页
为满足基于电压源换流器的高压直流(VSC-HVDC)柔性输电设备对绝缘栅双极晶体管(IGBT)器件散热与可靠性的严苛要求,提出了基于铝/金刚石和铜/金刚石复合金属基板的压接式IGBT封装设计。通过对比焊接式与压接式IGBT的热阻模型,揭示了基板...
为满足基于电压源换流器的高压直流(VSC-HVDC)柔性输电设备对绝缘栅双极晶体管(IGBT)器件散热与可靠性的严苛要求,提出了基于铝/金刚石和铜/金刚石复合金属基板的压接式IGBT封装设计。通过对比焊接式与压接式IGBT的热阻模型,揭示了基板热阻在结-壳热阻中的占比。经稳态及瞬态热阻抗分析表明,金刚石基板凭借高热导率和高热容特性,可显著提高结温控制能力。仿真结果表明,采用金刚石基板的器件与传统钼铜基板相比,其结温降幅最大可达18℃,热稳态响应时间显著延长。通过20000次功率循环老化试验验证,金刚石基板封装IGBT的结-壳热阻及静态参数稳定性良好,其近似硅的热膨胀系数(CTE)具备优异的热机械可靠性。金刚石复合金属基板可有效提升压接式IGBT的结温控制能力,为高压大功率器件封装提供了可靠的解决方案。
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关键词
压接式绝缘栅双极晶体管(IGBT)
结温控制
基板
铝/金刚石
铜/金刚石
功率循环
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职称材料
题名
基于金刚石复合基板的压接式IGBT器件热特性与老化特性
1
作者
童颜
莫申扬
刘克明
骆健
邓二平
机构
国网电力科学研究院有限公司(南瑞集团有限公司)南京南瑞半导体有限公司
电能
高效
高质
转化
全国
重点
试验室
(
合肥工业大学
)
出处
《半导体技术》
北大核心
2025年第10期1078-1084,1092,共8页
文摘
为满足基于电压源换流器的高压直流(VSC-HVDC)柔性输电设备对绝缘栅双极晶体管(IGBT)器件散热与可靠性的严苛要求,提出了基于铝/金刚石和铜/金刚石复合金属基板的压接式IGBT封装设计。通过对比焊接式与压接式IGBT的热阻模型,揭示了基板热阻在结-壳热阻中的占比。经稳态及瞬态热阻抗分析表明,金刚石基板凭借高热导率和高热容特性,可显著提高结温控制能力。仿真结果表明,采用金刚石基板的器件与传统钼铜基板相比,其结温降幅最大可达18℃,热稳态响应时间显著延长。通过20000次功率循环老化试验验证,金刚石基板封装IGBT的结-壳热阻及静态参数稳定性良好,其近似硅的热膨胀系数(CTE)具备优异的热机械可靠性。金刚石复合金属基板可有效提升压接式IGBT的结温控制能力,为高压大功率器件封装提供了可靠的解决方案。
关键词
压接式绝缘栅双极晶体管(IGBT)
结温控制
基板
铝/金刚石
铜/金刚石
功率循环
Keywords
press-pack insulated gate bipolar transistor(IGBT)
junction temperature control
baseplate
Al/diamond
Cu/diamond
power cyeling
分类号
TN32 [电子电信—物理电子学]
TN305.94 [电子电信—物理电子学]
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题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于金刚石复合基板的压接式IGBT器件热特性与老化特性
童颜
莫申扬
刘克明
骆健
邓二平
《半导体技术》
北大核心
2025
0
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