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功率循环测试下IGBT模块芯片连接层的疲劳裂纹网络
Fatigue Crack Networks in Die-Attach Layers of IGBT Modules Under a Power Cycling Test
| 作者 | Shenyi Liu · Vesa Vuorinen · Xing Liu · Olli Fredrikson · Sebastian Brand · Nikhilendu Tiwary · Josef Lutz · Mervi Paulasto-Kröckel |
| 期刊 | IEEE Transactions on Power Electronics |
| 出版日期 | 2024年12月 |
| 技术分类 | 可靠性与测试 |
| 技术标签 | IGBT 功率模块 可靠性分析 热仿真 |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | IGBT模块 芯片连接层 疲劳裂纹网络 功率循环测试 可靠性 焊料层 失效机理 |
语言:
中文摘要
芯片连接层是影响IGBT模块可靠性的薄弱环节。本文针对IGBT模块焊料层中心区域发现的一种新型失效机制——疲劳裂纹网络（FCN），通过快速功率循环测试（PCT）研究了其形成机理。
English Abstract
The die-attach layer is a vulnerable structure that is important to the reliability of an insulated-gate bipolar transistor (IGBT) module. A new failure mechanism named fatigue crack network (FCN) has been identified in the central area of the IGBT modules’ solder layer. In this article, to investigate the formation mechanism of the FCN, a fast power cycling test (PCT) (current on 0.2 s and curren...
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SunView 深度解读
IGBT模块是阳光电源组串式/集中式光伏逆变器、储能变流器（PCS）及风电变流器的核心功率器件。该研究揭示的芯片连接层疲劳裂纹网络（FCN）失效机制，对于提升阳光电源核心产品的长期可靠性至关重要。建议研发团队在进行功率模块选型评估及寿命预测模型构建时，重点考虑该新型失效机理，优化散热设计与封装工艺，从而提升PowerTitan等储能系统及大型光伏逆变器在严苛环境下的运行寿命与运维稳定性。