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IGBT模块封装热应力研究

作　者: 翟超
导　师: 盛况
学　校: 浙江大学
专　业: 电力电子与电力传动
关键词: IGBT模块热应力可靠性有限元温度循环
分类号: TN322.8
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 15次
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内容摘要

为解决IGBT模块封装在实际应用的热应力引起的可靠性问题以提高模块封装的寿命等问题,将有限元仿真技术应用到实际可靠性温度循环试验中。本文开展多层结构的封装热应力理论分析,建立层状结构的最大封装热应力和IGBT模块封装在实际应用中分层率之间的关系,提出通过计算模块在工作环境下的温度变化的产生的最大封装热应力来预测模块实际使用过程中分层率的变化情况的方法。进行IGBT模块封装的温度循环可靠性试验.结果表明通过利用最大封装热应力来预测IGBT模块封装分层率的方法与实验结果相吻合,计算结果比较精确。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-7
目录  7-9
第一章绪论  9-17
  1.1 背景及意义  9-12
  1.2 电力电子器件封装  12-13
  1.3 国内外研究现状  13-16
  1.4 本文主要研究内容  16-17
第二章 IGBT模块可靠性失效分析  17-20
  2.1 概述  17
  2.2 IGBT模块可靠性常见失效原因  17-18
    2.2.1 焊接线疲劳(bonding wire fatigue)  17
    2.2.2 金属表面损伤(metallurgic damage)  17-18
    2.2.3 焊锡疲劳和空洞(solder fatigue and solder void)  18
  2.3 IGBT模块的失效判定  18-20
第三章多层堆叠结构的热应力分析  20-28
  3.1 概述  20-23
    3.1.1 平衡微分方程  20-21
    3.1.2 几何方程  21-22
    3.1.3 物理方程  22-23
  3.2 三层堆叠结构的热应力模型  23-27
  3.3 本章小结  27-28
第四章有限元仿真  28-33
  4.1 概述  28
  4.2 有限元仿真及结果  28-31
  4.3 各参数对热应力的影响  31-32
  4.4 本章小结  32-33
第五章温度循环实验  33-55
  5.1 概述  33-35
    5.1.1 IGBT模块温度循环实验方法  33-35
  5.2 温度循环实验  35-52
    5.2.1 第一组温度循环实验及结果  35-45
    5.2.2 实验二温度循环实验及结果  45-52
  5.3 焊锡分层率与剪切应力的关系  52-54
  5.4 本章小结  54-55
第六章结论及展望  55-57
  6.1 结论  55-56
  6.2 展望  56-57
参考文献  57-60
作者个人简历及攻读硕士期间研究成果  60-61
致谢  61

IGBT模块封装热应力研究

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