中文摘要 | 第3-4页 |
英文摘要 | 第4-5页 |
1 绪论 | 第8-16页 |
1.1 研究背景与意义 | 第8-10页 |
1.2 国内外研究现状 | 第10-14页 |
1.2.1 失效机理 | 第10-12页 |
1.2.2 状态监测 | 第12-13页 |
1.2.3 寿命预测 | 第13-14页 |
1.3 本文主要内容 | 第14-16页 |
2 IGBT模块焊料层失效分析 | 第16-32页 |
2.1 引言 | 第16页 |
2.2 IGBT模块的有限元模型 | 第16-19页 |
2.2.1 IGBT模块的基本结构 | 第16-17页 |
2.2.2 IGBT模块内部的热传递 | 第17-18页 |
2.2.3 IGBT模块封装材料的力学特性 | 第18-19页 |
2.3 IGBT模块的多场耦合模型 | 第19-25页 |
2.3.1 电-热耦合数值计算模型 | 第20-23页 |
2.3.2 电-热-力多场耦合模型 | 第23-25页 |
2.4 IGBT模块焊料层失效分析 | 第25-31页 |
2.4.1 IGBT模块焊料层的失效机理 | 第25-29页 |
2.4.2 焊料层失效评估方法探讨 | 第29-31页 |
2.5 小结 | 第31-32页 |
3 基于瞬态热阻的IGBT模块焊料层失效评估 | 第32-50页 |
3.1 引言 | 第32页 |
3.2 瞬态热阻对各焊料层失效响应的差异 | 第32-35页 |
3.2.1 稳态热阻对焊料层失效的表征 | 第32-34页 |
3.2.2 瞬态热阻对焊料层失效的响应 | 第34-35页 |
3.3 基于瞬态热阻的焊料层失效评估的仿真分析 | 第35-41页 |
3.3.1 焊料层失效点判定 | 第35-37页 |
3.3.2 焊料层失效程度的量化评估 | 第37-41页 |
3.4 基于瞬态热阻的焊料层失效评估的试验验证 | 第41-48页 |
3.4.1 试验平台设计 | 第41-42页 |
3.4.2 结温测量及其修正 | 第42-43页 |
3.4.3 不同工况对瞬态热阻测量的影响 | 第43-45页 |
3.4.4 焊料层失效模拟试验 | 第45-48页 |
3.5 小结 | 第48-50页 |
4 基于Cauer热网络适时更新的IGBT模块寿命预测 | 第50-68页 |
4.1 引言 | 第50页 |
4.2 IGBT模块老化进程对热参数的影响 | 第50-54页 |
4.2.1 疲劳累积对IGBT模块失效的加速作用 | 第50-51页 |
4.2.2 功率循环下IGBT模块的老化过程 | 第51-54页 |
4.3 基于Cauer模型的热网络更新策略 | 第54-61页 |
4.3.1 现有热网络更新策略分析 | 第54-55页 |
4.3.2 不同焊料层老化对结温影响的差异 | 第55-59页 |
4.3.3 基于Cauer热网络的更新策略 | 第59-61页 |
4.4 基于Cauer热网络适时更新的IGBT模块寿命预测 | 第61-66页 |
4.4.1 IGBT模块寿命预测模型及其有效性验证 | 第61-64页 |
4.4.2 IGBT模块寿命预测算例分析 | 第64-66页 |
4.5 小结 | 第66-68页 |
5 总结与展望 | 第68-70页 |
5.1 工作总结 | 第68-69页 |
5.2 研究展望 | 第69-70页 |
致谢 | 第70-72页 |
参考文献 | 第72-80页 |
附录 | 第80页 |
A.作者在攻读硕士学位期间发表的论文情况 | 第80页 |
B.作者在攻读硕士学位期间参与的科研项目 | 第80页 |