傳統(tǒng)的焊接式IGBT模塊已經(jīng)越來越難適應(yīng)柔性直流輸電和機車牽引等領(lǐng)域中更為苛刻的工作條件,可靠性問題愈加突出。而新型的壓接型IGBT器件因其具有雙面散熱、易于串聯(lián)和失效短路等優(yōu)點,逐漸在IGBT新型封裝領(lǐng)域中的脫穎而出,成為國內(nèi)外爭相研究的熱點。壓接型IGBT器件封裝結(jié)構(gòu)與焊接式IGBT模塊化的封裝結(jié)構(gòu)大相徑庭,所以存在完全不同的長期可靠性問題。壓接型IGBT器件封裝結(jié)構(gòu)是各種金屬材料及硅芯片相疊加的層壓結(jié)構(gòu)。在工作過程中,各種材料因熱脹冷縮的原因,會出現(xiàn)相互擠壓和摩擦。久而久之,各種金屬材料會出現(xiàn)不同程度的變形以及磨損,影響了器件的性能。功率循環(huán)試驗是考核功率半導(dǎo)體器件最為常用的試驗,可以通過模擬器件的實際工況來考核器件的可靠性。但真實試驗周期長投資大,并且人們對新型器件的封裝經(jīng)驗不足,所以必須先進(jìn)行仿真模擬去了解一些基本特性,進(jìn)行器件可靠性的初步研究,為后續(xù)功率循環(huán)等可靠性試驗奠定基礎(chǔ)。本文以上述思路為基礎(chǔ),利用有限元仿真軟件COMSOL Multiphysics對凸臺式的壓接型IGBT器件進(jìn)行功率循環(huán)仿真,并進(jìn)行器件的疲勞壽命預(yù)測。在功率循環(huán)過程中,利用隨動硬化模型對各種金屬材料...

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－２功率器件失效率分布??為了提高ＩＧＢＴ芯片的可靠性，需要有一定的封裝結(jié)構(gòu)來進(jìn)行散熱，同時這樣??

電力電子系統(tǒng)是應(yīng)用電力電子技術(shù)的載體，其廣泛應(yīng)用于電能變換的場合。電力電??子系統(tǒng)在工作過程中存在不同的可靠性問題，可靠性問題的出現(xiàn)會導(dǎo)致整個電力電??子系統(tǒng)的失效。根據(jù)電力電子系統(tǒng)中各部件失效概率的不同，可以做出如圖１所示??的電力電子系統(tǒng)失效率分布圖｜｜］。由圖１－１可以看出....

圖１－３功率半導(dǎo)體的功率范圍及封裝類型??

＂這簾?＿Ｌ５［應(yīng)：■?匿界３?Ｔ?１?＾＇?？＊，ｗ??圖１－４凸臺式壓接型ＩＧＢＴ剖面結(jié)構(gòu)圖??ａ）丨ＧＢＴ器件內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖ｂ）?４５００Ｖ?２４００Ａ?ＩＧＢＴ??圖１－５凸臺式壓接型丨ＧＢＴ器件內(nèi)部結(jié)構(gòu)閣??凸臺式壓接型ＩＧＢＴ內(nèi)部主要有芯片、芯片兩邊的鉬片、發(fā)射極凸臺、柵....

圖１－５凸臺式壓接型丨ＧＢＴ器件內(nèi)部結(jié)構(gòu)閣??

?Ｃｕｒｒｅｎｔ?［Ａ］??ｎ?—？爾－??圖１－３功率半導(dǎo)體的功率范圍及封裝類型??１．２＿２壓接型ＩＧＢＴ器件的分類??壓接型ＩＧＢＴ器件按照其封裝結(jié)構(gòu)的不同，主要可以分為凸臺式和彈簧式。下??而分別介紹兩種封裝結(jié)構(gòu)的壓接型ＩＧＢＴ器件。Ｔｏｓｈｉｂａ、Ｗｅｓｔｃｏｄｅ和Ｄｙ....

圖１－６?ＳｔａｋＰａｋ外觀圖和內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖??與焊接式ＩＧＢＴ模塊相比，壓接型ＩＧＢＴ器件以其耐受電壓高、通過電流大、??

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本文編號：3905155