【精彩论文】大功率压接型IGBT器件中的机械应力研究

观点凝练

摘要：机械应力是影响高压大功率压接型IGBT器件电气特性、热特性以及可靠性的关键因素之一。首先，从芯片与封装结构设计的角度，介绍单芯片以及多芯片并联机械压力分布均衡特性的研究现状及其关键设计技术。其次，从封装工艺的角度，分别对比弹性压接、刚性压接等不同焊接形式对芯片机械应力分布的影响规律。最后，结合压接封装结构特点，基于一种新型芯片终端结构，提出一种新型封装技术方案，可以有效提升单芯片以及并联芯片压力的均衡特性，为高压大容量压接型IGBT器件的设计提供参考依据。
结论：本文首先分析了压接封装结构下的芯片机械应力分布状况，对现有商业化压接型芯片针对机械压力的研究和设计方案进行了介绍和分析。其次，基于压接型IGBT器件封装结构特点，以压接型IGBT封装中的力学问题为核心，总结分析了压接型IGBT器件研制过程中所遇到的机械应力问题及其解决方案。随后，基于封装技术的特点，分析了封装结构、焊接工艺对芯片机械应力分布特性的影响规律。最后，基于芯片双面终端结构，提出了一种新型封装结构，仿真结果表明，该封装结构可以减小芯片翘曲变形，保持芯片表面机械应力均衡，有利于提升芯片与器件长期运行可靠性。

引文信息

唐新灵, 林仲康, 张西子, 等. 大功率压接型IGBT器件中的机械应力研究[J]. 中国电力, 2020, 53(12): 62-74.TANG Xinling, LIN Zhongkang, ZHANG Xizi, et al. Mechanical stress analysis in high power press pack igbt[J]. Electric Power, 2020, 53(12): 62-74.

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编辑：杨彪

审核：许晓艳

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