引入压接技术的IGBT模块热仿真模型研究

IGBT在大功率工作条件下开关损耗很大,造成IGBT模块内部温度升高,对模块的工作稳定性造成很大影响。尽管随着IGBT芯片技术的进步,IGBT模块最高结温大大提高了,但是对模块散热却有很高的要求,大大增加了IGBT模块工作时的成本。在目前IGBT工艺技术没有大进步的前提下,利用烧结技术和压接技术等封装技术对IGBT模块内部结构进行优化,降低模块工作时的温度,增强模块工作稳定性,增加模块的使用寿命。通过对1200V-800A IGBT模块内部结构进行分析,并对IGBT模块进行建模,在原有IGBT模块基础上,引入纳米银烧结技术和压接技术,得到优化后的IGBT模块结构模型,在仿真软件中完成模块建模和热仿真。通过对比原有IGBT模块和优化后IGBT模块的热仿真结果,验证优化后IGBT模块结构可行性。

IGBT功率模块封装失效机理及监测方法综述

IGBT功率模块对于绿色电能的使用具有重大意义,IGBT功率模块封装结构是保证其正常工作的重要组成。本文从IGBT功率模块两种主要的封装方式——焊接型和压接型的结构入手,阐述了不同封装结构可能存在的不同失效机理。对比了两种封装模块的性能,包括焊接型模块的散热能力、可靠性、串并联能力、制造费用和功率密度等性能以及压接封装中的直接压接和弹性压接模块的性能。在模块性能监测参数方面,介绍了相关参数的监测电路,阐述了一些常见的监测参数以及目前存在的失效耦合机理不清和单一参数难以监测等问题,对其监测方法进行了叙述,并对比了焊接型和压接型模块在封装性能监测中的异同。对一些新的封装方式和监测方式进行了简述,最后展望了目前IGBT功率模块封装失效机理和监测的研究方向、发展方向。