计及内部材料疲劳的压接型IGBT器件可靠性建模与分析

• 作者: 姚然 李尧圣 李辉 李金元 王晓 龙海洋
• 来源期刊: 中国电力
• 学科: 工学
• 关键词: 压接型IGBT器件 多物理场模型 材料疲劳 可靠性模型
• 年，卷（期）: 2019,（9）
• 所属期刊栏目: 电力电子器件可靠性专栏
• 页码范围: 30-37
• 页数: 8页
• 分类号: TM721.1|TM46
• 字数: 3190字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.201907077

摘要

大功率压接型IGBT器件更适合柔性直流输电装备应用工况,必然对压接型绝缘栅极晶体管(IGBT)器件可靠性评估提出要求.提出计及内部材料疲劳的压接型IGBT器件可靠性建模方法,首先,建立单芯片压接型IGBT器件电–热–机械多物理场仿真模型,通过实验验证IGBT仿真模型的有效性;其次,考虑器件内部各层材料的疲劳寿命,建立单芯片压接型IGBT器件可靠性模型,分析了单芯片器件各层材料薄弱点;最后针对多芯片压接型IGBT器件实际结构,建立多芯片压接型IGBT器件多物理场仿真模型,分析器件应力分布,并对各芯片及多芯片器件故障率进行计算.结果表明,压接型IGBT器件内部的温度、von Mises应力分布不均,最大值分别位于IGBT芯片和发射极钼层接触的轮廓线边缘;多芯片器件内应力分布不均会导致各芯片可靠性有所差异,边角位置处芯片表面应力最大,可靠性最低.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	李辉	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	109	2093	26.0	42.0
2	王晓	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	29	160	6.0	11.0
3	龙海洋	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	5	2	1.0	1.0
4	姚然	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	3	0	0.0	0.0
5	李金元	全球能源互联网研究院有限公司先进输电技术国家重点实验室	8	22	3.0	4.0
6	李尧圣	全球能源互联网研究院有限公司先进输电技术国家重点实验室	1	0	0.0	0.0