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题名焊料层空洞对IGBT器件热稳定性的影响
被引量:18
- 1
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作者
肖飞
罗毅飞
刘宾礼
夏燕飞
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机构
海军工程大学舰船综合电力技术国防科技重点实验室
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出处
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第5期1499-1506,共8页
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基金
国家重点基础研究发展计划(973计划)(2015CB251004)
国家自然科学基金(51507185)~~
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文摘
为了查明封装疲劳对绝缘栅双极型晶体管(IGBT)热特性的影响,从封装结构的角度分析了焊料层空洞对IGBT器件热稳定性的影响规律。首先建立了IGBT芯片封装的有限元模型,然后结合传热学分析了焊料层空洞大小、位置以及分布对IGBT芯片最高结温的影响规律并进行了仿真,最后基于加速寿命实验进行了验证。结果表明:空洞率相同时,芯片对角线上的空洞对芯片最高结温的影响最大;位置相同时,芯片顶点位置空洞大小的变化对芯片最高结温的影响最大;2种情况下,单个空洞的影响均大于相同空洞率下的空洞分布影响,而空洞分布中的中心集中分布对芯片最高结温的影响最大;芯片最高结温随空洞率增大而近似呈线性关系增大,芯片结壳热阻与空洞率也近似呈线性关系增大,验证了理论分析的正确性。研究结论可从封装疲劳的角度对IGBT尽限应用提供指导。
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关键词
焊料层空洞
器件热稳定性
空洞率
3维有限元模型
结温
结壳热阻
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Keywords
solder layer void
thermal stability of the device
void ratio
three-dimensional finite element model
junction temperature
thermal resistance of junction to case
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分类号
TN322.8
[电子电信—物理电子学]
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题名IGBT模块焊料层空洞对模块温度影响的研究
被引量:12
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作者
徐玲
周洋
张泽峰
陈明祥
刘胜
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机构
华中科技大学机械科学与工程学院
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出处
《中国电子科学研究院学报》
2014年第2期125-129,共5页
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基金
国家863高技术基金项目(2011AA050401)
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文摘
介绍了IGBT模块的封装工艺,分析真空回流焊接过程中焊料层空洞的形成机理,并使用SAM方法检测并测量空洞;接着通过有限元模拟方法对模块进行热分析,对比了焊料层有、无空洞情况下模块的整体温度,具体研究焊料层空洞尺寸、空洞分布位置和焊料层厚度对芯片温度分布的影响。
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关键词
IGBT
焊料层空洞
有限元分析
热分析
可靠性
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Keywords
IGBT
solder void
FEA
thermal analysis
reliability
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分类号
TN605
[电子电信—电路与系统]
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题名焊料层空洞对IGBT芯片温度分布影响分析
被引量:5
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作者
夏燕飞
罗毅飞
汪波
刘宾礼
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机构
海军工程大学舰船综合电力技术国防科技重点实验室
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出处
《船电技术》
2015年第12期1-5,共5页
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基金
国家自然科学基金重大项目(51490681)
国家重点基础研究发展计划(973计划)(2015CB251004)
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文摘
基于IGBT七层结构,建立三维有限元模型,模拟研究焊料层空洞对芯片温度场的影响,讨论空洞对芯片结温作用机理。研究表明:焊料层空洞改变芯片散热途径,影响芯片温度分布;单个空洞越大,芯片结温越高,在中心和外边缘位置结温升高更加显著;对于多个空洞,分布越密集,结温越高。
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关键词
有限元模型
焊料层空洞
温度分布
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Keywords
finite element model
solder die voiding
temperature distribution
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分类号
TM46
[电气工程—电器]
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题名考虑焊料空洞损伤的IGBT双向热网络模型
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作者
蔡彦阁
杜明星
姚婉荣
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机构
天津理工大学天津市复杂系统控制理论及应用重点实验室
天津中科华盈科技有限公司
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出处
《仪器仪表用户》
2022年第2期8-12,29,共6页
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基金
天津市技术创新引导专项(基金)资助(20YDTPJC00510)。
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文摘
绝缘栅双极型晶体管(IGBT)模块的老化状态和封装结构对IGBT芯片的结温及温度分布产生影响,但传统热网络模型往往会忽视硅胶和外壳对结温的影响,造成结温估计不准确。针对此问题建立考虑硅胶和外壳的双向热网络模型,在考虑芯片焊料层空洞的基础上对模型进行优化,并利用有限元仿真,分析硅胶和外壳对IGBT模块芯片温度分布的影响,进而分析出现空洞后热网络模型参数的计算方法。最后,通过实验证明双向热网络模型的正确性。与传统热网络模型相比,该模型的参数计算方法简单,结温计算准确,更适用于IGBT模块可靠性的检测和诊断。
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关键词
绝缘栅双极型晶体管
电热模型
焊料层空洞
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Keywords
insulated gate bipolar transistor
electrothermal model
solder layer void
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分类号
TN32
[电子电信—物理电子学]
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