IGBT模块焊层的被动热循环可靠性分析

TG405; 有众多基于加速试验与数学模型研究焊层可靠性的方法被报道,但是这些方法对模块各焊层间的差异及失效机理认知不足.基于某款绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)模块为研究对象,通过设计被动热循环(TC)加速试验,结合精细超声扫描(scanning acoustic microscope,SAM)的方法高效评价了不同焊层的TC耐热疲劳可靠性.结果表明,该封装体系下母排焊层的可靠性最差,衬板的可靠性最高.在热应力及化学势作用下,镀层中磷的相对含量及界面金属间化合物的厚度逐渐增加引起界面结构不匹配性增强,导致界面裂纹的萌生和生长,其...

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Published in焊接学报 Vol. 44; no. 7; pp. 123 - 128
Main Authors 曾杰, 檀浩浩, 杨方, 周望君, 李亮星, 常桂钦, 罗海辉
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 株洲中车时代半导体有限公司,株洲, 412001 01.07.2023
新型功率半导体器件国家重点实验室,株洲, 412001
Subjects
IGBT模块
退化机理
被动热循环
可靠性
SnPbAg焊层
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ISSN0253-360X
DOI10.12073/j.hjxb.20220517002

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Summary:TG405; 有众多基于加速试验与数学模型研究焊层可靠性的方法被报道,但是这些方法对模块各焊层间的差异及失效机理认知不足.基于某款绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)模块为研究对象,通过设计被动热循环(TC)加速试验,结合精细超声扫描(scanning acoustic microscope,SAM)的方法高效评价了不同焊层的TC耐热疲劳可靠性.结果表明,该封装体系下母排焊层的可靠性最差,衬板的可靠性最高.在热应力及化学势作用下,镀层中磷的相对含量及界面金属间化合物的厚度逐渐增加引起界面结构不匹配性增强,导致界面裂纹的萌生和生长,其中镀层结构的变化起主导作用.
ISSN:0253-360X
DOI:10.12073/j.hjxb.20220517002