| 中文摘要 | 第3-5页 |
| 英文摘要 | 第5-6页 |
| 1 绪论 | 第9-17页 |
| 1.1 课题背景及研究意义 | 第9-11页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第11-14页 |
| 1.2.1 IGBT模块失效机理研究现状 | 第11-14页 |
| 1.2.2 IGBT模块焊料层缺陷研究现状 | 第14页 |
| 1.3 本文的研究内容 | 第14-17页 |
| 2 基于多物理场耦合的IGBT功率模块失效机理分析 | 第17-37页 |
| 2.1 引言 | 第17-18页 |
| 2.2 IGBT模块多物理场耦合分析方法 | 第18-22页 |
| 2.2.1 IGBT模块封装结构分析 | 第18-19页 |
| 2.2.2 IGBT模块的热传递方式及热应力理论 | 第19-21页 |
| 2.2.3 IGBT模块中焊料层的热力学行为及本构方程 | 第21-22页 |
| 2.3 功率模块IGBT的多物理场耦合分析 | 第22-33页 |
| 2.3.1 基于电-热模型的IGBT模块功率损耗计算 | 第22-27页 |
| 2.3.2 IGBT功率模块有限元模型建立 | 第27-30页 |
| 2.3.3 基于有限元模型的稳态热-应力耦合分析 | 第30-33页 |
| 2.4 功率循环条件下的焊料层失效机理分析 | 第33-35页 |
| 2.5 本章小结 | 第35-37页 |
| 3 不同功率循环条件下焊料层疲劳损伤评估 | 第37-51页 |
| 3.1 引言 | 第37页 |
| 3.2 焊料层疲劳寿命模型 | 第37-39页 |
| 3.2.1 基于应变的疲劳寿命模型 | 第38页 |
| 3.2.2 基于能量的疲劳寿命模型 | 第38-39页 |
| 3.3 功率循环下不同工况条件对焊料层疲劳失效影响评估 | 第39-46页 |
| 3.3.1 结温波动?Tj对焊料层疲劳失效影响评估 | 第39-42页 |
| 3.3.2 结温最小值Tmin对焊料层疲劳失效影响评估 | 第42-44页 |
| 3.3.3 功率循环周期Tcycle对焊料层疲劳失效影响评估 | 第44-46页 |
| 3.4 基于特征温度的焊料层疲劳失效评估模型 | 第46-48页 |
| 3.5 总结 | 第48-51页 |
| 4 计及裂纹损伤的IGBT模块热疲劳失效分析 | 第51-69页 |
| 4.1 引言 | 第51页 |
| 4.2 焊料层裂纹扩展理论及损伤模型建立 | 第51-57页 |
| 4.2.1 焊料层裂纹扩展机制 | 第51-53页 |
| 4.2.2 考虑裂纹损伤的IGBT模块有限元模型 | 第53-54页 |
| 4.2.3 功率循环条件下损伤模型的热-应力分析 | 第54-57页 |
| 4.3 焊料层裂纹对IGBT模块热特性的影响分析 | 第57-59页 |
| 4.3.1 热阻物理意义及其计算方法简介 | 第57页 |
| 4.3.2 裂纹长度对IGBT模块热阻的影响规律 | 第57-59页 |
| 4.4 计及疲劳损伤的焊料层失效评估模型 | 第59-62页 |
| 4.5 实验验证与分析 | 第62-67页 |
| 4.5.1 加速老化实验平台 | 第62-65页 |
| 4.5.2 实验结果分析与讨论 | 第65-67页 |
| 4.6 本章小结 | 第67-69页 |
| 5 结论与展望 | 第69-71页 |
| 致谢 | 第71-73页 |
| 参考文献 | 第73-79页 |
| 附录 | 第79页 |
| A. 作者在攻读硕士学位期间发表的论文情况 | 第79页 |
| B. 作者在攻读硕士学位期间参与的科研项目 | 第79页 |
