焊料层空洞对IGBT器件热稳定性的影响 |
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引用本文: | 肖飞,罗毅飞,刘宾礼,夏燕飞.焊料层空洞对IGBT器件热稳定性的影响[J].高电压技术,2018(5). |
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作者姓名: | 肖飞 罗毅飞 刘宾礼 夏燕飞 |
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作者单位: | 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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摘 要: | 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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