计及焊料层疲劳累积效应的IGBT模块寿命评估

被引：59

作者：

陈民铀 ^{[1
]}

陈一高 ^{[2
]}

高兵 ^{[1
]}

赖伟 ^{[1
]}

黄涛 ^{[1
]}

徐盛友 ^{[1
]}

机构：

[1] 输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学)

[2] 重庆车辆检测研究院有限公司

来源：

中国电机工程学报 | 2018年 / 38卷 / 20期

基金：

国家重点研发计划; 中国博士后科学基金;

关键词：

IGBT模块; 焊料层失效; 疲劳累积; 寿命预测;

D O I：

暂无

中图分类号：

TM46 [变流器];

学科分类号：

080508 [光电信息材料与器件];

摘要：

作为大功率变流器的关键单元,绝缘栅双极晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)的高可靠性是系统稳定运行的重要保证,准确的寿命评估是提高系统可靠性的有效手段之一。然而,目前器件寿命评估多忽略焊料层疲劳造成的热阻、热载荷增大效应,易高估器件寿命。针对该问题,该文提出计及焊料层疲劳累积效应的IGBT模块寿命评估模型,该模型考虑焊料层失效位置信息以及疲劳造成的热特性反馈效应。首先,基于IGBT模块三维电–热–力多物理场耦合模型分析不同焊料层疲劳对模块热响应影响的差异;其次,提出基于Cauer模型的考虑焊料层疲劳位置信息的热网络更新策略;然后,基于该策略建立适时更新热网络的计及焊料层疲劳对模块老化加速作用的寿命预测模型;最后,与现有寿命预测模型对比分析实际风速下风机变流器中IGBT模块的寿命评估。

引用

页码：6053 / 6061

页数：9

共 8 条

[1]

计及低强度热载荷疲劳累积效应的IGBT功率器件寿命模型研究 [D].