核电站管道棘轮特性的试验模拟研究

棘轮效应是工程实际中需要考虑的一个重要问题,棘轮变形问题给核电站管道的安全设计带来了严峻的挑战,它的危害性已经引起了国内外学者的广泛重视,已经成为研究的热点方向.文章利用电液伺服疲劳试验机配以自行设计的三点弯曲辅助设备,对核电站用管道进行三点弯曲的棘轮变形测试,进而研究内压管道的棘轮变形特性.     

无压低温烧结纳米银封装电力电子器件的进展与思考

无压低温银烧结技术是高功率密度SiC器件的无铅化关键互连技术,对SiC功率模块的可靠性提升具有重要的意义。针对典型Si基功率模块封装连接工艺及其可靠性,阐述了当前无压低温纳米银烧封装技术的进展与思考:(1)讨论了电力电子器件封装连接可靠性的典型风险和原因;(2)介绍了无压低温连接技术的最新发展;(3)基于Si基典型功率模块封装向高可靠SiC功率模块转变过程中在封装结构和材料方面的需求,阐述了无压低温银烧结技术在引线型、平面型和双面冷却功率模块封装方面的进展;(4)提出无压低温银烧结技术当前有待解决的技术难题。     

电力电子中高频软磁材料的研究进展

随着电力电子行业的飞速发展,新型电磁材料的投入使用,对电子元器件的高频磁性能提出了新的要求。磁芯作为电子元器件的核心部件,其发展程度直接决定电子元器件的性能,这就要求具有优异高频软磁性能的材料发展。本文综述了四种软磁材料的发展历程,对每种软磁材料的优缺点进行了归纳总结,同时指出了未来的发展方向,并重点对近年来研究热门的软磁复合材料进行了梳理。粒径大小可控、包覆层对核层的包覆均匀程度以及从实验室走向产业化的大批量制备方法是未来高频软磁复合材料的发展趋势。     

功率器件高电压封装用复合电介质灌封材料研究

封装绝缘材料是电力电子器件中最主要的绝缘组件,它的特性决定了高电压功率器件的适用性.该文提出了一种添加纳米级颗粒碳化硅的硅凝胶复合电介质材料,该新型硅凝胶基复合电介质材料具有显著的非线性电导特性,文中首先研究了其中碳化硅填充颗粒的掺杂比例和服役工作温度对其直流电导特性的影响规律.随后,采用制备的新型硅凝胶基复合电介质研...     

纳米银焊膏双面连接IGBT封装形式的强度

采用无铅化电子封装用芯片连接材料—纳米银焊膏,成功制备了IGBT双面连接试样。芯片剪切实验表明双面连接试样中纳米银烧结焊点的平均剪切强度可达约22 MPa。通过加入银缓冲层后,试样平均剪切强度达到27.5MPa。-40℃~+150℃的热循环老化实验表明,添加银缓冲层的双面连接IGBT试样热循环可靠性更高。     

烧结工艺对纳米银焊膏微观结构的影响

对纳米银焊膏的低温烧结过程进行了研究。首先采用热重分析（TG-DSC）研究了纳米银焊膏有机物挥发的物理机制,确定合理的试验参数。运用扫描电镜（SEM）观察不同条件下纳米银焊膏的微观结构。结合MATLAB软件对SEM图片进行处理,定量分析孔隙率的变化。采用ASTM E 112-96标准中的线性插值法对纳米银焊膏的平均颗粒尺寸进行统计。结果显示,升高温度、加快升温速率以及延长保温时间可以有效提高纳米银焊膏的致密化程度;过高的温度和过长的保温时间会导致烧结银颗粒粗化。     

无压烧结银-镍互连IGBT电源模块的力、热和电性能

作为一种应用广泛的基板金属镀层,镍在烧结过程中易发生氧化,形成烧结银-镍高性能互连接头较为困难,相关研究报道较少。提出了一种多尺度银焊膏互连材料和烧结银-镍无压互连工艺,研究了在220～300℃烧结10～60 min对烧结银-镍互连封装的IGBT电源模块的力、热和电性能的影响。研究结果表明：得益于多尺度银焊膏的致密堆积烧结,在270～300℃高温烧结30～60 min时镍氧化减缓,在270℃无压烧结30 min互连的芯片抗剪切强度在40 MPa以上,热阻和静态电特性与仿真结果和IGBT芯片数据手册差异性<0.5%,表明无压烧结银-镍互连IGBT芯片具有较高的连接强度、导热和导电性能,可以满足半导体电源模块的互连封装要求。     

电子封装可靠性:过去、现在及未来

电子封装是芯片成为器件的重要步骤,涉及的材料种类繁多,大量材料呈现显著的温度相关、率相关的非线性力学行为.相关工艺过程中外界载荷与器件的相互作用呈现典型的多尺度、多物理场特点,对电子封装的建模仿真方法也提出了相应的要求.在可靠性验证方面,封装的失效主要包括热-力致耦合失效、电-热-力致耦合失效等.随着新型封装材料、技术的涌现,电子封装可靠性的试验方法、基于建模仿真的协同设计方法均亟待新的突破与发展.     

无压烧结银与化学镀镍(磷)和电镀镍基板的界面互连研究

化学镀镍(磷)和电镀镍是最常用的两种基板镀镍工艺,但是目前关于烧结银与这两种镀镍界面互连的对比研究鲜见报道.提出一种在空气中无压烧结银-镍界面互连的工艺方法,研究烧结温度220～300℃对烧结银与化学镀镍(磷)和电镀镍基板互连强度的影响,并且对比分析化学镀镍(磷)和电镀镍基板的表面形貌与粗糙度、化学成分、晶体结构,以及...     

氮化镓功率器件/模块封装技术研究进展EI北大核心CSCD

氮化镓(Ga N)作为典型的宽禁带半导体材料,具有高耐温、高耐击穿电压以及高电子迁移速率的优势,封装技术对于充分发挥Ga N的以上优势并保障工作可靠性十分关键。文中首先对比分析Si基、Si C基和Ga N基器件/模块封装的异同,随后从封装杂散电感、封装散热设计和封装连接可靠性3个方面,分别介绍其带来的问题以及解决方案,讨论目前研究可能存在的不足。基于综述分析,最后提出未来Ga N功率器件/模块封装技术亟待解决的问题以及研究展望。