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芯片表面温度梯度对功率循环寿命的影响
被引量：
2
1
作者
赵雨山
邓二平
+4 位作者
潘茂杨
刘鉴辉
张莹
王哨
黄永章
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2023年第16期6375-6383,共9页
键合线失效是器件的典型失效方式之一,芯片表面的温度分布存在温度梯度,因此每个键脚承受的热应力也存在差异,芯片的寿命是否取决于承受最高应力的键脚一直是研究的难点。文中将脱离有限元仿真分析应力寿命关系的研究方法,重点考虑芯片...
键合线失效是器件的典型失效方式之一,芯片表面的温度分布存在温度梯度,因此每个键脚承受的热应力也存在差异,芯片的寿命是否取决于承受最高应力的键脚一直是研究的难点。文中将脱离有限元仿真分析应力寿命关系的研究方法,重点考虑芯片表面的温度梯度对芯片寿命的影响,通过提取温度梯度特征,设计等效实验深入研究不同温度梯度在不同失效模式下对寿命的影响。以电动汽车用全桥器件为研究对象,通过功率循环实验探究该器件的失效形式,结合有限元分析,提取芯片表面的温度梯度特征。进一步地通过研究分立器件键脚温度分布特点,验证不同失效形式以及不同温度梯度下的寿命差异。最后,发现只有器件发生焊料老化时,温度梯度会降低器件的寿命,且随着温度梯度的增加,寿命越短。
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关键词
绝缘栅双极型晶体管
功率循环
温度梯度
寿命
原文传递
考虑热耦合的全桥功率模块功率循环方法
2
作者
赵雨山
邓二平
+4 位作者
刘鉴辉
潘茂杨
张莹
张传云
黄永章
《半导体技术》
CAS
北大核心
2022年第9期704-711,共8页
实际应用中,功率模块桥臂之间的热耦合非常普遍,提出了考虑热耦合的全桥功率模块功率循环方法,但电流路径很难与实际工况下的电流路径保持一致。通过时序电参数法,分析了有、无热耦合条件下功率循环试验中功率模块结温的分布特点。分析...
实际应用中,功率模块桥臂之间的热耦合非常普遍,提出了考虑热耦合的全桥功率模块功率循环方法,但电流路径很难与实际工况下的电流路径保持一致。通过时序电参数法,分析了有、无热耦合条件下功率循环试验中功率模块结温的分布特点。分析了电流路径对考虑热耦合的功率循环试验的影响,并进行了有、无热耦合条件下的功率循环试验。结果显示,考虑热耦合的功率循环试验应考虑电流路径差异造成的影响,热耦合对功率循环寿命有影响。通过有限元仿真,探究了热耦合和电流路径影响功率模块结温分布的机理,确定了考虑热耦合的功率循环方法。
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关键词
热耦合
全桥功率模块
功率循环试验
时序电参数法
寿命
原文传递
题名
芯片表面温度梯度对功率循环寿命的影响
被引量：
2
1
作者
赵雨山
邓二平
潘茂杨
刘鉴辉
张莹
王哨
黄永章
机构
新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学)
国网浙江省电力有限公司龙港市供电公司
出处
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2023年第16期6375-6383,共9页
基金
国家自然科学基金项目(52007061)。
文摘
键合线失效是器件的典型失效方式之一,芯片表面的温度分布存在温度梯度,因此每个键脚承受的热应力也存在差异,芯片的寿命是否取决于承受最高应力的键脚一直是研究的难点。文中将脱离有限元仿真分析应力寿命关系的研究方法,重点考虑芯片表面的温度梯度对芯片寿命的影响,通过提取温度梯度特征,设计等效实验深入研究不同温度梯度在不同失效模式下对寿命的影响。以电动汽车用全桥器件为研究对象,通过功率循环实验探究该器件的失效形式,结合有限元分析,提取芯片表面的温度梯度特征。进一步地通过研究分立器件键脚温度分布特点,验证不同失效形式以及不同温度梯度下的寿命差异。最后,发现只有器件发生焊料老化时,温度梯度会降低器件的寿命,且随着温度梯度的增加,寿命越短。
关键词
绝缘栅双极型晶体管
功率循环
温度梯度
寿命
Keywords
insulated gate bipolar transistor(IGBT)
power cycling test
temperature gradient
lifetime
分类号
TN322 [电子电信—物理电子学]
原文传递
题名
考虑热耦合的全桥功率模块功率循环方法
2
作者
赵雨山
邓二平
刘鉴辉
潘茂杨
张莹
张传云
黄永章
机构
新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学)
国家电网有限公司华北分部
出处
《半导体技术》
CAS
北大核心
2022年第9期704-711,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(52007061)。
文摘
实际应用中,功率模块桥臂之间的热耦合非常普遍,提出了考虑热耦合的全桥功率模块功率循环方法,但电流路径很难与实际工况下的电流路径保持一致。通过时序电参数法,分析了有、无热耦合条件下功率循环试验中功率模块结温的分布特点。分析了电流路径对考虑热耦合的功率循环试验的影响,并进行了有、无热耦合条件下的功率循环试验。结果显示,考虑热耦合的功率循环试验应考虑电流路径差异造成的影响,热耦合对功率循环寿命有影响。通过有限元仿真,探究了热耦合和电流路径影响功率模块结温分布的机理,确定了考虑热耦合的功率循环方法。
关键词
热耦合
全桥功率模块
功率循环试验
时序电参数法
寿命
Keywords
thermal coupling
full-bridge power module
power cycling test
sequential VCE(T)method
lifetime
分类号
TM464 [电气工程—电器]
TN386.2 [电子电信—物理电子学]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
芯片表面温度梯度对功率循环寿命的影响
赵雨山
邓二平
潘茂杨
刘鉴辉
张莹
王哨
黄永章
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2023
2
原文传递
2
考虑热耦合的全桥功率模块功率循环方法
赵雨山
邓二平
刘鉴辉
潘茂杨
张莹
张传云
黄永章
《半导体技术》
CAS
北大核心
2022
0
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