IGBT模块基于结构函数校正方法的热阻研究

在仿真过程中，工程师可能会面临一个问题，由于对器件内部结构不了解，所使用的半导体封装特性参数可能与实际情况存在差异，从而导致仿真结果与实际模型产生偏差，影响设计判断和可靠性评估。

那么如何对仿真模型进行校准，确保高精度仿真，从而提升热分析的准确性呢？

本期，我们将分享一篇来自株洲中车时代电气股份有限公司和湖南国芯半导体科技有限公司团队的研究成果。

使用测试数据校准仿真模型，确保仿真精度，降低样机测试成本

研究团队对一款英飞凌Econodual IGBT模块进行热阻测试，获取其结构函数曲线，并得到功率器件各层材料的热阻。

通过仿真软件对该模块进行结构建模，展开瞬态热仿真，将温升曲线转换成结构函数曲线，并与实测曲线进行拟合校正。经校正后，结构模型能够获取各层界面材料热阻在结构函数区间分布，其中芯片层、芯片焊层、DBC 上铜层、氧化铝陶瓷层、DBC下铜层、基板焊层、基板热阻值的校正结果分别为0.510、4.085、4.085、20.430、7.149、5.106、26.550 K/kW。

随后，研究团队通过功率循环试验和被动热循环试验，验证了试验前后各层热阻的退化情况。结果显示，试验结果与理论分析基本一致，充分证明了通过结构函数校正，能够帮助设计人员精准定位器件内部材料的退化情况。

应用价值

在模块封装完成后，利用校正后的结构函数曲线进行测试比对，可以排除早期封装缺陷，从而降低后续可靠性验证试验的成本。

同时，模型校准后，可以快速定位模块各材料层的退化情况，为可靠性试验前后退化区间的分析提供指导，节省大量时间与测试成本。

如果您想深入了解完整研究内容，并了解如何利用T3STER SI实测结构函数校准热瞬态仿真模型，可以点开下方链接，查看论文原文《功率器件基于结构函数校正方法的热阻研究》。

http://www.simu-cad.com/down-1947.aspx

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