汽车IGBT模块功率循环寿命研究

来源 :机车电传动 | 被引量 : 0次 | 上传用户:mwd2009
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针对汽车IGBT模块的主要失效原理和引线键合寿命短板,结合仿真分析进行了功率循环试验设计,结温差△Tj和流经键合线的电流IC是影响键合点寿命的主要加速因子,中间温度(Tjm)是影响键合点寿命的重要因子.传统功率循环寿命试验需采用大量的试验样本,文章采用单根键合引线作为试验独立样本,极大程度地减少了试验所需的样本数,同时通过压降参数VE(sat)的微小变化相对准确地获取到IGBT模块内部键合线的脱落趋势,结合寿命模型和威布尔统计方法,对键合点寿命进行统计分析,最终获得功率循环寿命曲线.利用新的功率循环寿命统计方法可将试验成本和试验周期减少80%.
其他文献
介绍了工程中常用的4种基于主动功率循环的半导体功率器件寿命评估模型,针对这些模型存在忽略功率器件封装与实际工况复杂性的问题,提出用于寿命评估的功率循环试验更适合基于器件退化而非器件失效来选定阈值的观点,并给出了快速完成实际工况模式下基于器件退化的功率循环试验的阈值设定方法,功率器件寿命评估快速公式和残余寿命评估方法.该方法在工程实践中可以快速低成本地评估功率器件的寿命.
银烧结技术具有低温连接、低热阻、低应力和高熔点等特点,已成为保证绝缘栅双极型晶体管(IGBT)界面连接的可靠性应用技术.文章分析了银烧结技术工艺和引入银烧结技术的压接型IGBT器件结构组成;利用有限元方法对比分析了银烧结子单元和焊接子单元封装的2种压接型IGBT器件热阻差异;通过压降参数、压力均匀性、热阻特性和长周期功率循环界面可靠性这4个维度对比了银烧结IGBT器件和常规焊接IGBT器件的特性差异.实际应用证明,引入银烧结技术的压接型IGBT器件,其可靠性得到了大幅度提升.