键合线失效对于IGBT模块性能的影响分析

摘要

IGBT模块的键合线与芯片的热膨胀系数不匹配引起的键合线故障是模块失效的重要因素。本文对IGBT模块导热机理进行了分析,并建立了IGBT模块热电耦合场下的键合点温度估算模型。同时,建立了IGBT模块三维热电耦合有限元模型,进行了非线性瞬态数值计算,得到了芯片表面以及键合线结构的温度分布模型,并进行了实验验证。结果显示,相同载荷下键合点脱落会显著引起IGBT模块芯片结温的升高,芯片结温的升高降低IGBT模块的性能,进而引起模块失效。