IGBT功率模块结构简图:
IGBT的失效形式及其机理主要包含以下两种:
芯片顶部铝键合线的开裂和翘起。
这种现象是由于电流在导线中流动产生热量,进而引发热冲击效应。这种热冲击会导致热机械应变的产生,当这种应变达到一定严重程度时,就会引起金属线的翘起和开裂现象。
焊料层的老化。
由于焊接材料具有不同的热膨胀系数,因此在温度变化时会在焊料层内部产生热机械应变。这种由周期性应变引起的焊料疲劳将导致内部裂纹的扩散,进而使得热阻增加。这也解释了为什么需要对功率器件的热电阻进行复检的原因。
总的来说,IGBT的失效形式和机理可以概括为:电流引发热冲击,进而产生机械应力,最终导致疲劳老化或失效。
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