| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6页 |
| List of Abbreviations | 第11页 |
| Keywords | 第11-12页 |
| 1. Chapter Introduction | 第12-17页 |
| 1.1. Research objectives | 第13-14页 |
| 1.2. Research methodology | 第14-15页 |
| 1.3. Outline of the thesis | 第15-16页 |
| 1.4. Research time scheduling | 第16页 |
| Conclusion | 第16-17页 |
| 2. Chapter Basis for the PP-IGBT project development | 第17-33页 |
| 2.1 IGBT Press-ack evolution: | 第17-18页 |
| 2.2 Some applications of IGBT press-pack | 第18-19页 |
| 2.3 IGBT internal structure design concept: | 第19-21页 |
| 2.4 IGBT Press Pack design concept: | 第21-22页 |
| 2.5 Press-Pack IGBT VS.IGBT conventional Module | 第22-23页 |
| 2.6 Accelerated Lifetime Stress Tests: | 第23-26页 |
| 2.6.1 Power Cycling Test | 第23-24页 |
| 2.6.2 Thermal Shock Test and Thermal Cycling | 第24页 |
| 2.6.3 High Temperature Gate Stress Test | 第24页 |
| 2.6.4 High Temperature Reverse Bias Test | 第24-25页 |
| 2.6.5 High Humidity High Temperature Bias Test | 第25页 |
| 2.6.6 High- and Low Temperature Storages Tests | 第25-26页 |
| 2.7 Press-pack IGBT failure mechanisms | 第26-31页 |
| 2.7.1 Micro-eroding (Micro arcing) | 第26页 |
| 2.7.2 Fretting damage | 第26-27页 |
| 2.7.3 Gate-oxide damage | 第27页 |
| 2.7.4 Spring fatigue and stress relaxation | 第27-28页 |
| 2.7.5 Gate Drive Failure | 第28页 |
| 2.7.6 Latch-up | 第28页 |
| 2.7.7 High Voltage Breakdown | 第28-29页 |
| 2.7.8 Second Breakdown | 第29页 |
| 2.7.9 Energy Shocks | 第29页 |
| 2.7.10 Cosmic ray induced burnout | 第29-30页 |
| 2.7.11 Failure of the Conducting Alloy in the Final Stages | 第30-31页 |
| 2.8 Conventional module failure mechanisms | 第31-32页 |
| 2.8.1 Bonding wire lift-off | 第31-32页 |
| 2.8.2 Solder joint fatigue | 第32页 |
| 2.8.3 Metallization reconstruction | 第32页 |
| Conclusion | 第32-33页 |
| 3. Chapter FEM and COMSOL Multiphysics | 第33-38页 |
| 3.1 Introduction: | 第33页 |
| 3.2 Basic concepts of Finite Element Method: | 第33-37页 |
| 3.2.1 How does the FEM work? | 第34-37页 |
| 3.3 COMSOL Multiphysics software: | 第37-38页 |
| 4. Chapter PP-IGBT Modeling and Simulation Results | 第38-63页 |
| 4.1 IGBT Press Pack COMSOL model: | 第38-43页 |
| 4.1.1 Geometric model | 第38-39页 |
| 4.1.2 The Model boundary conditions: | 第39-41页 |
| 4.1.3 Material properties: | 第41-42页 |
| 4.1.4 Meshing: | 第42-43页 |
| 4.2 Simulation Results: | 第43-62页 |
| 4.2.1 Case1: Real failure scenario electro-thermo-mechanical analysis | 第43-53页 |
| 4.2.2 Case2: Effects of finding an air gap between the Si and PI | 第53-57页 |
| 4.2.3 Case3: Analysis of Partial loss of contact between layers | 第57-62页 |
| Conclusion | 第62-63页 |
| 5. Chapter Conclusion and future work | 第63-66页 |
| 6. References | 第66-70页 |
| Acknowledgements | 第70页 |
