已入深夜,您辛苦了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!祝你早点完成任务,早点休息,好梦!

Investigation on Reliability of Power Devices by Finite Element Analysis

材料科学 动力循环 结温 功率半导体器件 功率MOSFET 碳化硅 焊接 电源模块 绝缘栅双极晶体管 压力(语言学) 温度循环 半导体器件 可靠性(半导体) 有限元法 热阻 光电子学 散热片 MOSFET 工程物理 晶体管 电气工程 电压 热的 功率(物理) 复合材料 图层(电子) 结构工程 工程类 气象学 哲学 量子力学 语言学 物理
作者
Ruoyu Jiang,Cheng Zhong,Peng Xu,Yulong Li,Chenglong Li,Jibao Lu,Rong Sun
标识
DOI:10.1109/icept56209.2022.9873378
摘要

Power devices refer to semiconductor devices capable of handling high voltages and large currents. Compared with traditional Si-based IGBT, silicon carbide (SiC) metal-oxide-semiconductor field effect transistors (MOSFETs) have lower resistance, stable blocking ability under high temperature conditions, may withstand higher working temperature and so on. As a result, SiC-based power devices have become the current research hotspot. However, the characteristics of high-power operation also bring great challenges to device reliability. In addition to the significant differences in coefficients of thermal expansion (CTE) between different packaging materials and chips, the high temperature gradients and high heat flux density may bring additional thermal stress and strain. Especially for a planar package structure, the thermal stress is more significant, and it is much easy to cause fatigue failure of the connected solder layer.In this paper, for a typical planar SiC MOSFET, the evolutions of the solder stress during temperature cycling (TC) and power cycling (PC) are analyzed in detail through finite element analysis (FEA). In PC, the relationship between heating power and junction temperature is firstly studied by thermal-mechanical coupling method, and the influence of the internal temperature evolution of SiC device on the stress of solder layer is also analyzed. Furthermore, we discuss the accelerating effects of temperature and power on the stress of the solder layer based on Norris-Landzberg (NL) model. Our work is expected to provide support for qualitative and quantitative evaluation of the reliability lifetime of power devices.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
大力的灵雁应助笑南采纳,获得10
刚刚
刚刚
科研通AI6.1应助mSnBmaterial采纳,获得30
1秒前
六尺巷发布了新的文献求助10
1秒前
fei菲飞发布了新的文献求助30
1秒前
一天完成签到 ,获得积分10
2秒前
kakyY完成签到,获得积分10
2秒前
cdt完成签到,获得积分20
2秒前
GY完成签到,获得积分10
3秒前
顾矜应助shelly0621采纳,获得10
4秒前
星辰大海应助愉快的元柏采纳,获得10
4秒前
4秒前
cxy关闭了cxy文献求助
4秒前
4秒前
6w6关闭了6w6文献求助
6秒前
笑南完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
6秒前
GY发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
王占雪发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
Mocca发布了新的文献求助10
10秒前
游到海水变蓝完成签到,获得积分20
11秒前
所所应助ljh采纳,获得10
11秒前
机灵水卉发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
12秒前
阿玖完成签到,获得积分10
13秒前
完美世界应助42采纳,获得10
13秒前
梓辰发布了新的文献求助10
14秒前
enen发布了新的文献求助10
14秒前
lsl完成签到 ,获得积分10
15秒前
mxene八戒大王完成签到,获得积分20
16秒前
工水发布了新的文献求助10
16秒前
马马发布了新的文献求助10
17秒前
阿玖发布了新的文献求助20
17秒前
平常的羊完成签到 ,获得积分10
17秒前
ljh完成签到,获得积分10
18秒前
19秒前
高分求助中
Entre Praga y Madrid: los contactos checoslovaco-españoles (1948-1977) 1000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
Horngren's Cost Accounting A Managerial Emphasis 17th edition 600
Tactics in Contemporary Drug Design 500
Russian Politics Today: Stability and Fragility (2nd Edition) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6086204
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7915852
关于积分的说明 16376325
捐赠科研通 5219878
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2790775
邀请新用户注册赠送积分活动 1773934
关于科研通互助平台的介绍 1649600