本文關鍵詞：采用納米銀焊膏燒結互連技術的中高壓IGBT模塊及其性能表征　出處：《高電壓技術》2017年10期 　論文類型：期刊論文

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【摘要】：智能電網(wǎng)用壓接式絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)模塊主要通過壓力接觸來實現(xiàn)熱耗散,而這種封裝散熱方式存在界面接觸不佳、散熱性能差等缺點,導致同等通流能力下芯片的結溫偏高,電性能下降,甚至影響其長期可靠性。為了克服這些問題,提出了采用納米銀焊膏作為芯片連接材料替代壓力接觸與芯片形成電觸點的方式,研發(fā)了一款針對智能電網(wǎng)的采用納米銀焊膏的燒結式IGBT模塊;并表征了燒結式IGBT模塊的整體熱阻、靜態(tài)電性能及芯片剪切強度,完成了與商用同等級壓接式IGBT模塊的性能比對。實驗結果顯示:燒結式IGBT模塊的熱阻比壓接式IGBT模塊下降了15.8%;2種模塊的靜態(tài)電性能的測試結果基本一致,進一步驗證了燒結式IGBT模塊的封裝可行性;對于大面積IGBT芯片(尺寸為13.5 mm×13.5 mm),其連接芯片燒結銀接頭的剪切強度約為20 MPa,接頭質量較高。以上結果說明采用納米銀焊膏封裝高壓IGBT模塊,不僅可以顯著降低壓接IGBT模塊的熱阻,同時仍能獲得良好的靜態(tài)電性能。因此,由于其在高壓大電流電能運輸過程中較高的轉換效率及功率密度,燒結式IGBT模塊有望應用于智能電網(wǎng)。
[Abstract]:The IGBT module of voltage insulated gate bipolar transistor used in smart grid is mainly used to realize heat dissipation through pressure contact. However, this packaging heat dissipation mode has some shortcomings such as poor interface contact, poor heat dissipation performance and so on. In order to overcome these problems, the junction temperature of the chip is high, the electrical performance is decreased, and the long-term reliability of the chip is even affected under the same current capacity. The method of using nano-silver solder paste as chip connection material instead of pressure contact and forming electric contact point is put forward. A sintered IGBT module using nano-silver solder paste for smart grid is developed. The whole thermal resistance, static electrical properties and chip shear strength of sintered IGBT modules were also characterized. The experimental results show that the thermal resistance specific pressure connection IGBT module of the sintered IGBT module has decreased 15.8; The static electrical performance of the two modules is basically the same, which further verifies the packaging feasibility of the sintered IGBT module. For a large area IGBT chip (13.5 mm 脳 13.5 mm), the shear strength of the sintered silver joint is about 20 MPa. The results show that using nano-silver solder paste to encapsulate high-voltage IGBT module can not only significantly reduce the thermal resistance of the IGBT module, but also obtain good static electrical properties. Because of its high conversion efficiency and power density in the process of high-voltage and high-current power transportation, the sintered IGBT module is expected to be used in smart grid.
【作者單位】： 天津大學材料科學與工程學院;中國科學院西安光學精密機械研究所瞬態(tài)光學與光子技術國家重點實驗室;全球能源互聯(lián)網(wǎng)研究院;
【基金】：國家高技術研究發(fā)展計劃(863計劃)(2015AA034501) 國家自然科學基金(61334010) 天津市科技支撐計劃(13ZCZDGX01106) 瞬態(tài)光學與光子技術國家重點實驗室開放課題(SKLST201607)~~
【分類號】：TN322.8
【正文快照】： Medium and High Voltage IGBT Module Using Nanosilver Paste Sintering Technologyand Its Performance CharacterizationMEI Yunhui1,2,FENG Jingjing1,WANG Xiaomin1,LU Guoquan1,ZHANG Peng3,LIN Zhongkang3(1.School of Materials Science and Engineering,Tianjin Uni

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本文編號：1403204