计及裂纹损伤的IGBT模块热疲劳失效分析

• 作者: 徐盛友 江南 赖伟 陈民铀 高兵
• 来源期刊: 浙江大学学报（工学版）
• 学科: 工学
• 关键词: IGBT模块 焊料层裂纹 有限元分析(FEA) 疲劳失效分析 加速老化实验
• 年，卷（期）: 2017,（4）
• 所属期刊栏目: 电气工程
• 页码范围: 825-833
• 页数: 9页
• 分类号: TM23
• 字数: 4316字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3785/j.issn.1008-973X.2017.04.025

摘要

以实际IGBT功率模块为研究对象,通过有限元分析技术(FEM),探究裂纹损伤对IGBT模块热特性及疲劳寿命评估的影响规律,通过加速老化实验对有限元仿真结果进行验证.结果表明,焊料层裂纹是造成IGBT模块热阻增加的主要原因,在裂纹未萌生和萌生初期,裂纹对模块热特性的影响较小;一旦模块损伤到某一阶段,随着裂纹的继续扩展,模块热阻将近似指数增大,继续服役将导致功率模块在短时间内失效.通过研究发现,IGBT模块的疲劳寿命不仅与功率循环条件相关,还受到焊料层疲劳现状的影响,因此计及焊料层的疲劳累积效应的物理寿命模型相对于解析寿命模型能够更准确地对IGBT模块寿命进行评估.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	陈民铀	重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室	64	914	14.0	28.0
2	徐盛友	重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室	9	56	5.0	7.0
3	赖伟	重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室	23	95	6.0	9.0
4	高兵	重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室	6	16	2.0	4.0
5	江南	重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室	2	14	2.0	2.0