焊层空洞对IGBT芯片温度影响,本文是一篇关于空洞论文范文，可作为相关选题参考,和写作参考文献。
空洞论文参考文献：
摘 要： 焊层空洞是造成IGBT模块散热不良的主要因素,基于IGBT的七层结构,建立了IGBT模块封装结构的三维有限元模型并对其进行热分析,研究焊层空洞对IGBT芯片温度的影响.对比了有无焊层空洞时IGBT模块的整体温度分布,分析了空洞类型、空洞大小、空洞形状、空洞数量及空洞分布对IGBT芯片温度分布的影响.研究结果表明：芯片焊层空洞对芯片温度的影响较大,衬板焊层空洞对芯片温度的影响较小；贯穿型空洞对芯片温度的影响要大于非贯穿型空洞；单个空洞越大,IGBT芯片温度越高；相同形状的空洞,处于边角位置比处于焊层内部对芯片温度影响大；多个空洞分布越集中,芯片温度越高；焊层缝隙对芯片温度的影响要小于空洞对芯片温度的影响.因此,在封装过程中应避免出现芯片焊层空洞,以提高IGBT的可靠性.
关键词： 焊层空洞； IGBT模块； 有限元； 芯片焊层； 热分析； 芯片温度
中图分类号： TN32?34 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2018）03?0151?06
Abstract： The voids in solder layer are the main factors causing the poor heat dissipation of the IGBT module. On the basis the seven?layer structure of IGBT, the three?dimensional finite element model of the IGBT module package structure was established, and perform with the thermal analysis. The overall temperature distribution of the IGBT module of the solder layer with and without voids is compared. The influence of void type, void size, void shape, void quantity and void distribution on the IGBT chip temperature distribution is analyzed. The study results show that the void in the chip solder layer has great influence on chip temperature, the void in the scaleboard solder layer has slight influence on chip temperature, the perfoliate void has greater influence on chip temperature than the non?perfoliate void, the IGBT chip temperature becomes higher with the increase of void, the position in the corner has greater influence on chip temperature than that inside the solder layer for the same shape voids, the chip temperature becomes high with the concentration of the multi?void distribution, and the influence of solder gap on chip temperature is slighter than the void. Therefore, it is necessary to avoid the chip soldering voids in the packaging process to improve the reliability of IGBT.
Keywords： solder void； IGBT module； finite element； chip solder layer； thermal analysis； chip temperature
0 引 言
绝缘栅双极型晶体管（Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT）是由双极型三极管（BJT）和绝缘栅型场效应管（MOS）组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件,已广泛应用于各个领域,如高铁、智能电网、新能源汽车、太阳能等领域.它兼具MO*ET和BJT的优点,具有高输入阻抗、低导通压降等特点,自诞生以来迅速成为行业发展的重点.
IGBT模块的应用决定了IGBT模块不仅需要有非常高的可靠性,而且还要有较长的使用寿命.理论及实践表明,器件的工作温度每升高10 ℃,其失效率将增大一倍左右[1],因此,加强散热是提高IGBT模块寿命的主要手段.IGBT模块是由IGBT芯片、FRED芯片和衬板和衬板和基板焊接而成,在焊接过程中容易在焊层中形成形状大小不一的空洞.焊层是IGBT模块散热的主要通道,随着IGBT模块功率的提高,对焊层的传热性能提出了更高的要求.在高频开关过程中,焊层蠕变会产生更多的空洞,使热量不能有效地传导,最终形成热斑导致IGBT失效[2].因此,研究焊层空洞对模块芯片温度的影响对提高IGBT模块的可靠性至关重要.
国内外关于空洞对IGBT的影响进行了一些研究,文献[3?6]研究了焊层空洞对IGBT模块最大等效应力和热可靠性的影响,研究内容和侧重点各有不同,但关于焊层空洞形状和空洞群体分布没有涉及.文献[7?10]对空洞和热阻之间的关系进行了研究,得到了一些定性结论,但关于焊层空洞对IGBT芯片温度的影响研究较少.基于此背景,本文采用ANSYS软件建立了IGBT模块的三维封装结构,分析了空洞类型、空洞大小、空洞形状、空洞数量及空洞分布对芯片温度的影响.
结论：关于本文可作为相关专业空洞论文写作研究的大学硕士与本科毕业论文医学空洞论文开题报告范文和职称论文参考文献资料。
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