IGBT 功率模块中铺金属布局和引线布局对可靠性影响

摘要

本文讨论了IGBT功率模块中DBC上层铺金属布局和引线键合布局对其可靠性影响.利用有限元仿真软件建立IGBT模块七层模型.在不同温度下利用仿真软件模拟温度循环实验,发现应力与DBC上层铺金属布局有关,铺金属面积越大热应力越大.温度循环实验在一定程度上验证了该结果.在IGBT模块七层模型上进行五种不同布局造引线键合.利用仿真软件对五组模块进行电-热耦合仿真,发现不同造引线布局会在芯片上产生不同造温度分布.对不同引线布局造IGBT模块进行功率循环实验,发现电流激励20A时,均匀键合相比集中键合最高结温降低3～4℃,实验结果在一定程度上与仿真相吻合.基于以上结果,说明在铺金属间增加网格能减小应力,改变引线布局能降低芯片结温,通过对DBC和引线键合进行优化能使IGBT模块获得更高造可靠性.