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题名考虑器件结构布局的功率循环失效模式分离机制
被引量：5
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作者
赵雨山
邓二平
马丛淦
谢露红
王延浩
黄永章
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机构
新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学)
国网北京市电力公司
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出处
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2022年第7期2663-2671,共9页
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基金
国家自然科学基金项目(52007061)。
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文摘
功率循环作为考核器件封装可靠性最重要的测试被广泛应用,IGBT器件的寿命模型也越来越完善,考虑的影响因素也越来越多,如器件参数也被考虑到了CIPS08模型中,但器件失效模式的分离和失效机理的研究一直是难点。文中将脱离传统方法中测试条件的影响,重点考虑器件结构布局带来的热应力分布差异,深入研究器件不同结构布局情况下失效模式的分离机制,把握器件失效的根本原因,旨在为IGBT器件的封装结构设计提供理论指导。以INFINEON公司全桥模块EasyPACK(FS25R12W1T4)为测试对象,针对模块中具有不同IGBT芯片与DCB(direct copper bonded)板面积比的两个IGBT芯片(开关2和3)进行相同测试条件(结温差△Tj≈90K和最大结温Tjmax≈150℃)下的功率循环对比测试,以明确其失效模式。实验结果表明,具有小面积比的IGBT芯片为键合线失效,而具有大面积比的IGBT芯片则表现为焊料层的老化。这说明小的面积比可有效减小焊料层的温度梯度,从而减小器件焊料层的热应力,最终导致键合线的失效。进一步地,针对指定失效模式的IGBT芯片进行不同测试条件下的功率循环实验以验证器件失效模式分离的机制。最后,通过建立模块的有限元仿真模型深入探究器件焊料层的温度分布特性,解释器件失效模式分离机制和失效机理。
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关键词
绝缘栅双极型晶体管
功率循环测试
失效模式
有限元分析
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Keywords
insulated gate bipolar transistor(IGBT)
power cycling test
failure mode separation
finite element model
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分类号
TM322.8
[电气工程—电机]
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题名三相逆变系统中IGBT模块功率循环实验设计
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作者
李晓光
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机构
国网河北省电力公司沧州供电分公司
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出处
《河北电力技术》
2016年第2期32-34,共3页
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文摘
由于风力发电系统的电流器中IGBT模块寿命主要受风速随机性和内部温度变化的影响,采用电压型三相SPWM逆变电路的结构对IGBT模块功率循环实验进行设计,搭建功率循环系统实验平台,通过分析其输出结果,验证了实验平台可以很好的模拟IGBT实际工作环境,对研究IGBT功率循环的失效分析有着重要意义。
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关键词
三相逆变系统
功率循环
实验平台
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Keywords
three-phase inverting system
power cycling
test platform
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分类号
TM322.8
[电气工程—电机]
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