CN117195665A - 一种功率半导体器件键合线的寿命预测模型构建方法 - Google Patents
一种功率半导体器件键合线的寿命预测模型构建方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117195665A CN117195665A CN202311471667.5A CN202311471667A CN117195665A CN 117195665 A CN117195665 A CN 117195665A CN 202311471667 A CN202311471667 A CN 202311471667A CN 117195665 A CN117195665 A CN 117195665A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- temperature fluctuation
- semiconductor device
- bonding interface
- crack
- bonding
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 56
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 230000032683 aging Effects 0.000 claims abstract description 36
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 claims abstract description 28
- 238000004088 simulation Methods 0.000 claims abstract description 21
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 6
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 3
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 abstract 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 4
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 101150050759 outI gene Proteins 0.000 description 1
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 1
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 1
- 230000000930 thermomechanical effect Effects 0.000 description 1
- 238000012418 validation experiment Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
Abstract
一种功率半导体器件键合线的寿命预测模型构建方法，包括：设计功率循环老化实验，获得器件不同功率循环周期数下键合界面的裂纹长度及温度波动；建立不同裂纹长度键合界面的器件3D模型，并在不同裂纹长度键合界面的器件3D模型下，进行有限元仿真，获取键合界面的不同温度波动∆T，以及各温度波动∆T下键合界面对应的应变强度因子DK；根据裂纹长度l及相应的∆T、相应的DK，拟合出DK关于∆T及l的函数关系式；根据DK关于∆T及l的函数关系式，及步骤1中不同功率循环周期数下键合界面的裂纹长度及温度波动，获得键合界面的功率循环周期数关于温度波动及裂纹长度的函数关系式。本发明预测精度高，通用性较好。
Description
技术领域
本发明涉及功率半导体器件的寿命预测，具体是涉及一种功率半导体器件键合线的寿命预测模型构建方法。
背景技术
作为电力电子变换装备的核心部件和最脆弱部件之一，功率半导体器件的运行状态决定着整个装备的可靠性。在长期的热应力下，由于功率器件内部键合线和芯片材料的热膨胀系数不匹配，裂纹将在键合界面萌生并逐步扩展，最终导致键合线脱落，造成器件失效。因此，功率器件中键合线的寿命预测研究对功率器件以及电力电子变换器的可预见性维护具有重要意义。
作为功率器件可靠性研究的重要内容，键合线的寿命预测研究受到国内外广泛的关注。现有的键合线寿命预测模型，主要分为两大类：解析寿命预测模型和物理寿命预测模型。解析寿命预测模型是针对特定模块对不同工况下的寿命与工况参数进行相应的数据统计，仅仅是对老化数据的拟合，并未考虑器件的物理失效机理。因此，解析寿命预测模型的预测准确度与通用性较差。而物理寿命预测模型是基于材料在长期受热产生热机械应力，发生形变，最后疲劳失效的物理过程建立的。因此，相比于解析寿命预测模型，物理寿命预测模型考虑了器件的物理结构和材料特性，能够相对准确获取器件键合线在长期老化过程中的力学特性，并做出较为准确的寿命评估。
CN115203953A公开了一种考虑IGBT模块键合线失效的寿命预测方法及系统，该方法根据键合线的断裂条数判断IGBT模块为健康模块还是老化模块，利用公式确定寿命预测模型，该预测模型的参数涉及平均结温、结温波动等。该预测模型为解析寿命预测模型，需要通过大量的实验来拟合，并未考虑器件具体的物理失效机理，预测准确度和通用性较差。该预测模型考虑的是芯片的平均结温和结温波动，并不是考虑芯片键合界面的温度波动，也没有考虑键合界面裂纹长度及应变强度因子，预测精度较低。该预测模型只能预测器件的最终失效寿命，并不能体现器件相关失效参数的变化趋势，如键合界面裂纹长度、应变强度因子等的变化。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服上述背景技术的不足，提供一种功率半导体器件键合线的寿命预测模型构建方法，预测精度高，通用性较好。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是，一种功率半导体器件键合线的寿命预测模型构建方法，包括以下步骤：
步骤1：设计功率循环老化实验，获得功率半导体器件不同功率循环周期数下键合界面的裂纹长度及温度波动；
步骤2：建立不同裂纹长度键合界面的功率半导体器件3D模型，并在不同裂纹长度键合界面的功率半导体器件3D模型下，进行功率循环老化实验有限元仿真，获取键合界面的不同温度波动，以及各温度波动/>下键合界面裂纹尖端对应的应变强度因子/>；
步骤3：根据键合界面不同的裂纹长度及相应的温度波动/>、相应的应变强度因子/> ，拟合出应变强度因子/>关于温度波动/>及裂纹长度/>的函数关系式，即；
步骤4：根据应变强度因子关于温度波动/>及裂纹长度/>的函数关系式，及步骤1中不同功率循环周期数下键合界面的裂纹长度及温度波动，获得键合界面的功率循环周期数关于温度波动及裂纹长度的函数关系式，即/>。
进一步，所述步骤2，具体包括以下步骤：
步骤2-1：建立键合界面裂纹长度的功率半导体器件3D模型，在该模型下，进行功率循环老化实验有限元仿真，获取键合界面的不同温度波动/> ，以及各温度波动下对应的键合界面裂纹尖端的应变强度因子/>；
步骤2-2：建立键合界面裂纹长度的功率半导体器件3D模型，在该模型下，进行功率循环老化实验有限元仿真，获取键合界面的不同温度波动/> ，以及各温度波动下对应的键合界面裂纹尖端的应变强度因子/>；
步骤2-3：建立键合界面裂纹长度的功率半导体器件3D模型，在该模型下，进行功率循环老化实验有限元仿真，获取键合界面的不同温度波动/> ，以及各温度波动/>下对应的键合界面裂纹尖端的应变强度因子/>；
步骤2-4：建立键合界面裂纹长度的功率半导体器件3D模型，在该模型下，进行功率循环老化实验有限元仿真，获取键合界面的不同温度波动/> ，以及各温度波动下对应的键合界面裂纹尖端的应变强度因子/>。
进一步，步骤2-1中，所述，获取的键合界面的温度波动/>分别为70℃、85℃、95℃，对应的键合界面裂纹尖端的应变强度因子/>分别为6.78221×10 -5 m 1/2 、8.933×10 -5 m 1/2 、1.14616×10 -4 m 1/2 。
进一步，步骤2-2中，所述，获取的键合界面的温度波动/>分别为70℃、85℃、95℃，对应的键合界面裂纹尖端的应变强度因子/>分别为5.31571×10 -5 m 1/2 、6.409×10 -5 m 1/2 、7.20591×10 -5 m 1/2 。
进一步，步骤2-3中，所述，获取的键合界面的温度波动/>分别为70℃、85℃、95℃，对应的键合界面裂纹尖端的应变强度因子/>分别为2.68052×10 -5 m 1/2 、3.165×10 -5 m 1/2 、3.53963×10 -5 m 1/2 。
进一步，步骤2-4中，所述，获取的键合界面的温度波动/>分别为70℃、85℃、95℃，对应的键合界面裂纹尖端的应变强度因子/>分别为1.58924×10 -5 m 1/2 、2.012×10 -5 m 1/2 、2.34047×10 -5 m 1/2 。
进一步，步骤2中，通过改变功率半导体器件芯片的功率密度，获取不同功率密度下键合界面的各温度波动。
进一步，步骤1中，所述功率循环老化实验的工况为导通时间4s，关断时间6s，导通电流为50A，室温为25℃；步骤2中，所述功率循环老化实验有限元仿真的工况与步骤1中的功率循环老化实验相同。
进一步，步骤3中，拟合出的函数关系式为：
(1)。
进一步，步骤4中，函数关系式的获取方法为：
利用式(2)进行计算：
(2)
其中，表示功率循环周期数，/>和/>都是材料参数；
对式(2)积分，得到：
(3)
将步骤1中获得的任意两组不同功率循环周期数下键合界面的裂纹长度及温度波动数据，及式(1)代入式(3)中，得到和/>的具体取值。
与现有技术相比，本发明的优点如下：
本发明方法构建了一种功率半导体器件键合线的寿命预测模型，该预测模型为物理寿命预测模型，考虑了器件具体的物理失效机理，不需要通过大量的实验来拟合，预测准确度高，通用性较好；该预测模型考虑键合界面裂纹长度、温度波动对应变强度因子的影响，建立了键合界面裂纹长度、温度波动与应变强度因子的函数关系式，预测精度高；该预测模型能体现器件在失效过程中相关失效参数的变化趋势，如键合界面裂纹长度、应变强度因子等的变化；该预测模型不仅能够预测器件的最终失效寿命，而且能够预测器件键合线在失效过程中，不同键合线脱落时的功率循环周期数。
附图说明
图1是功率半导体器件芯片键合界面老化示意图。
图2是本发明实施例方法流程图。
图3是图2所示实施例获得的各裂纹长度、各温度波动、以及各应变强度因子的对应关系图。
图4是图2所示实施例验证实验中功率循环老化实验有限元仿真获取功率半导体器件芯片的温度分布。
图5是图2所示实施例验证实验中获得的键合界面温度波动。
图6是图2所示实施例验证实验中不同功率循环周期数下键合界面剩余长度的关系图。
图7是图2所示实施例验证实验中不同键合线脱落的结果图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细描述。
由于功率半导体器件芯片不同位置的未老化键合界面的形状都近似为椭圆形，且面积几乎都是相同的，因此将每个未老化键合界面的等效接触电阻都看作相同的。此外，有论文说明在键合界面裂纹扩展过程中，裂纹从键合界面两端均匀向中心扩展，且键合界面始终会保持椭圆形，其长轴和短轴的比值一直保持不变，如图1所示，
其中，虚线椭圆表示初始键合界面轮廓，实线椭圆表示老化后键合界面轮廓，表示虚线椭圆的长轴，/>表示实线椭圆的长半轴，/>表示线椭圆的短半轴，/>表示虚线椭圆长半轴与实线椭圆长半轴之差，即键合界面裂纹长度。
参照图2，本实施例功率半导体器件键合线的寿命预测模型构建方法包括以下步骤：
步骤1：设计功率循环老化实验，获得功率半导体器件不同功率循环周期数下键合界面的裂纹长度；功率循环老化实验的工况为导通时间4s，关断时间6s，导通电流为50A，室温为25℃。
步骤2：建立不同裂纹长度键合界面的功率半导体器件3D模型，
并在不同裂纹长度键合界面的功率半导体器件3D模型下，进行功率循环老化实验有限元仿真，通过改变功率半导体器件芯片的功率密度，获取不同功率密度下键合界面的各温度波动，以及各温度波动/>下键合界面裂纹尖端对应的应变强度因子/>；功率循环老化实验有限元仿真的工况与功率循环老化实验一致。
步骤2-1：建立键合界面裂纹长度为的功率半导体器件3D模型，在该模型下，进行功率循环老化实验有限元仿真，通过改变功率半导体器件芯片的功率密度，获取不同功率密度下键合界面的各温度波动/> ，以及各温度波动/>下对应的键合界面裂纹尖端的应变强度因子/>；本实施例步骤中，键合界面裂纹长度为/>，获取的键合界面的温度波动/>分别为70℃、85℃、95℃，对应的键合界面裂纹尖端的应变强度因子分别为6.78221×10 -5 m 1/2 、8.933×10 -5 m 1/2 、1.14616×10 -4 m 1/2 ；
步骤2-2：建立键合界面裂纹长度为的功率半导体器件3D模型，在该模型下，进行功率循环老化实验有限元仿真，通过改变功率半导体器件芯片的功率密度，获取不同功率密度下键合界面的各温度波动/> ，以及各温度波动/>下对应的键合界面裂纹尖端的应变强度因子/>；本实施例步骤中，键合界面裂纹长度为/>，获取的键合界面的温度波动/>分别为70℃、85℃、95℃，对应的键合界面裂纹尖端的应变强度因子分别为5.31571×10 -5 m 1/2 、6.409×10 -5 m 1/2 、7.20591×10 -5 m 1/2 ；
步骤2-3：建立键合界面裂纹长度为的功率半导体器件3D模型，在该模型下，进行功率循环老化实验有限元仿真，通过改变功率半导体器件芯片的功率密度，获取不同功率密度下键合界面的各温度波动/> ，以及各温度波动/>下对应的键合界面裂纹尖端的应变强度因子/>；本实施例步骤中，键合界面裂纹长度为/>，获取的键合界面的温度波动/>分别为70℃、85℃、95℃，对应的键合界面裂纹尖端的应变强度因子分别为2.68052×10 -5 m 1/2 、3.165×10 -5 m 1/2 、3.53963×10 -5 m 1/2 ；
步骤2-4：建立键合界面裂纹长度为的功率半导体器件3D模型，在该模型下，进行功率循环老化实验有限元仿真，通过改变功率半导体器件芯片的功率密度，获取不同功率密度下键合界面的各温度波动/> ，以及各温度波动/>下对应的键合界面裂纹尖端的应变强度因子/>；本实施例步骤中，键合界面裂纹长度为/>，获取的键合界面的温度波动/>分别为70℃、85℃、95℃，对应的键合界面裂纹尖端的应变强度因子分别为1.58924×10 -5 m 1/2 、2.012×10 -5 m 1/2 、2.34047×10 -5 m 1/2 ；
参照图3，本实施中，获得的多组相应的温度波动 、裂纹长度/>及应变强度因子数据如表1所示：
表1 不同裂纹长度，温度波动所对应的应变强度因子
步骤3：根据键合界面不同的裂纹长度及相应的温度波动/>、相应的应变强度因子 ，拟合出应变强度因子/>关于温度波动/>及裂纹长度/>的函数关系式，即/>；
其中，函数关系式为：
(1)
步骤4：根据应变强度因子关于温度波动/>及裂纹长度/>的函数关系式，及步骤1中不同功率循环周期数下键合界面的裂纹长度及温度波动，获得键合界面的功率循环周期数关于温度波动及裂纹长度的函数关系式，即/>；
其中，函数关系式的获取方法为：
利用式(2)进行计算：
(2)
其中，表示功率循环周期数，/>和/>都是材料参数。
对式(2)积分，得到：
(3)
将步骤1中获得的任意两组不同功率循环周期数下键合界面的裂纹长度及温度波动数据，及式(1)代入式(3)中，得到和/>的具体取值。
本实施例中，得到的，/>。
将、/>的具体取值代入式(4)，得到键合界面的功率循环周期数关于温度波动及裂纹长度的函数关系式/>。
为了验证本发明预测模型的效果，设计功率循环老化实验进行验证。通过功率循环老化实验有限元仿真获取功率半导体器件芯片的温度分布，进而得到不同键合界面的温度波动；验证实验中获得的半导体器件芯片的温度分布参照图4，获到的各键合界面的温度波动参照图5，按从右至左的顺序，第一个键合界面的温度波动为95℃，第二个键合界面的温度波动为92℃，第三个键合界面的温度波动为88℃。功率循环老化实验中，每次功率循环下功率半导体器件的饱和压降都进行采集，如图6、图7所示，当第一个键合界面（温度波动为95℃）脱落时，功率半导体器件饱和压降会发生第一次接替跳变（按从左至右的顺序，图7中第一个虚线圆圈标记的位置），其对应的功率循环周期数为71421次，通过本发明构建的预测模型进行预测，预测的功率循环周期数为73945次；当第二个键合界面（温度波动为92℃）脱落时，功率半导体器件饱和压降会发生第二次接替跳变（按从左至右的顺序，图7中第二个虚线圆圈标记的位置），其对应的功率循环周期数为76352次，通过本发明构建的预测模型进行预测，预测的功率循环周期数为78945次；直到当第三个键合界面（温度波动为88℃）脱落时，器件饱和压降会发生第三次接替跳变（按从左至右的顺序，图7中第三个虚线圆圈标记的位置），此时，器件饱和压降已上升5%，其对应的功率循环周期数为83221次，通过本发明构建的预测模型进行预测，预测的功率循环周期数为86431次。当器件饱和压降上升达到5%，此时的功率循环周期数为器件的最终失效寿命，因此利用本发明模型预测的该器件的最终失效寿命为功率循环周期数86431次。
因此，通过功率循环老化实验结果和本发明构建的预测模型预测结果进行对比，通过本发明构建的预测模型进行预测的预测精度高达96.1%。
本领域的技术人员可以对本发明进行各种修改和变型，倘若这些修改和变型在本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则这些修改和变型也在本发明的保护范围之内。
说明书中未详细描述的内容为本领域技术人员公知的现有技术。
Claims (10)
1.一种功率半导体器件键合线的寿命预测模型构建方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：设计功率循环老化实验，获得功率半导体器件不同功率循环周期数下键合界面的裂纹长度及温度波动；
步骤2：建立不同裂纹长度键合界面的功率半导体器件3D模型，并在不同裂纹长度键合界面的功率半导体器件3D模型下，进行功率循环老化实验有限元仿真，获取键合界面的不同温度波动，以及各温度波动/>下键合界面裂纹尖端对应的应变强度因子/>；
步骤3：根据键合界面不同的裂纹长度及相应的温度波动/>、相应的应变强度因子/> ，拟合出应变强度因子/>关于温度波动/>及裂纹长度/>的函数关系式，即/>；
步骤4：根据应变强度因子关于温度波动/>及裂纹长度/>的函数关系式，及步骤1中不同功率循环周期数下键合界面的裂纹长度及温度波动，获得键合界面的功率循环周期数关于温度波动及裂纹长度的函数关系式，即/>。
2.如权利要求1所述的功率半导体器件键合线的寿命预测模型构建方法，其特征在于：所述步骤2，具体包括以下步骤：
步骤2-1：建立键合界面裂纹长度的功率半导体器件3D模型，在该模型下，进行功率循环老化实验有限元仿真，获取键合界面的不同温度波动/> ，以及各温度波动/>下对应的键合界面裂纹尖端的应变强度因子/>；
步骤2-2：建立键合界面裂纹长度的功率半导体器件3D模型，在该模型下，进行功率循环老化实验有限元仿真，获取键合界面的不同温度波动/> ，以及各温度波动/>下对应的键合界面裂纹尖端的应变强度因子/>；
步骤2-3：建立键合界面裂纹长度的功率半导体器件3D模型，在该模型下，进行功率循环老化实验有限元仿真，获取键合界面的不同温度波动/> ，以及各温度波动/>下对应的键合界面裂纹尖端的应变强度因子/>；
步骤2-4：建立键合界面裂纹长度的功率半导体器件3D模型，在该模型下，进行功率循环老化实验有限元仿真，获取键合界面的不同温度波动/> ，以及各温度波动/>下对应的键合界面裂纹尖端的应变强度因子/>。
3.如权利要求2所述的功率半导体器件键合线的寿命预测模型构建方法，其特征在于：步骤2-1中，所述，获取的键合界面的温度波动/>分别为70℃、85℃、95℃，对应的键合界面裂纹尖端的应变强度因子/>分别为6.78221×10 -5 m 1/2 、8.933×10 -5 m 1/2 、1.14616×10 -4 m 1/2 。
4.如权利要求2所述的功率半导体器件键合线的寿命预测模型构建方法，其特征在于：步骤2-2中，所述，获取的键合界面的温度波动/>分别为70℃、85℃、95℃，对应的键合界面裂纹尖端的应变强度因子/>分别为5.31571×10 -5 m 1/2 、6.409×10 - 5 m 1/2 、7.20591×10 -5 m 1/2 。
5.如权利要求2所述的功率半导体器件键合线的寿命预测模型构建方法，其特征在于：步骤2-3中，所述，获取的键合界面的温度波动/>分别为70℃、85℃、95℃，对应的键合界面裂纹尖端的应变强度因子/>分别为2.68052×10 -5 m 1/2 、3.165×10 - 5 m 1/2 、3.53963×10 -5 m 1/2 。
6.如权利要求2所述的功率半导体器件键合线的寿命预测模型构建方法，其特征在于：步骤2-4中，所述，获取的键合界面的温度波动/>分别为70℃、85℃、95℃，对应的键合界面裂纹尖端的应变强度因子/>分别为1.58924×10 -5 m 1/2 、2.012×10 -5 m 1/2 、2.34047×10 -5 m 1/2 。
7.如权利要求1所述的功率半导体器件键合线的寿命预测模型构建方法，其特征在于：步骤2中，通过改变功率半导体器件芯片的功率密度，获取不同功率密度下键合界面的各温度波动。
8.如权利要求1所述的功率半导体器件键合线的寿命预测模型构建方法，其特征在于：步骤1中，所述功率循环老化实验的工况为导通时间4s，关断时间6s，导通电流为50A，室温为25℃；步骤2中，所述功率循环老化实验有限元仿真的工况与步骤1中的功率循环老化实验相同。
9.如权利要求1或2所述的功率半导体器件键合线的寿命预测模型构建方法，其特征在于：步骤3中，拟合出的函数关系式为：
(1)。
10.如权利要求9所述的功率半导体器件键合线的寿命预测模型构建方法，其特征在于：步骤4中，函数关系式的获取方法为：
利用式(2)进行计算：
(2)
其中，表示功率循环周期数，/>和/>都是材料参数；
对式(2)积分，得到：
(3)
将步骤1中获得的任意两组不同功率循环周期数下键合界面的裂纹长度及温度波动数据，及式(1)代入式(3)中，得到和/>的具体取值。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311471667.5A CN117195665B (zh) | 2023-11-07 | 2023-11-07 | 一种功率半导体器件键合线的寿命预测模型构建方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311471667.5A CN117195665B (zh) | 2023-11-07 | 2023-11-07 | 一种功率半导体器件键合线的寿命预测模型构建方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117195665A true CN117195665A (zh) | 2023-12-08 |
| CN117195665B CN117195665B (zh) | 2024-01-26 |
Family
ID=88994658
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311471667.5A Active CN117195665B (zh) | 2023-11-07 | 2023-11-07 | 一种功率半导体器件键合线的寿命预测模型构建方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117195665B (zh) |
Citations (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20140021974A1 (en) * | 2012-07-18 | 2014-01-23 | Espec Corporation | Apparatus and method for power cycle test |
| CN104823191A (zh) * | 2012-10-16 | 2015-08-05 | 西门子公司 | 用于概率性疲劳裂纹寿命估计的方法和系统 |
| CN107515366A (zh) * | 2017-08-16 | 2017-12-26 | 常州市武进区半导体照明应用技术研究院 | 一种基于Coffin‑Mason的LED引线寿命预测方法及测试装置 |
| JP2018115049A (ja) * | 2017-01-17 | 2018-07-26 | 株式会社日立ビルシステム | 電力用半導体装置寿命予測システム |
| CN108828069A (zh) * | 2018-06-19 | 2018-11-16 | 北京领示科技有限公司 | 一种基于超声定量数据的关键件疲劳寿命的定寿方法 |
| CN109738773A (zh) * | 2018-06-19 | 2019-05-10 | 北京航空航天大学 | 一种非平稳工况下igbt模块寿命预测方法 |
| CN109885884A (zh) * | 2019-01-21 | 2019-06-14 | 广州供电局有限公司 | Igbt模块疲劳分析处理方法及半导体器件处理方法 |
| CN111751199A (zh) * | 2020-06-09 | 2020-10-09 | 西北工业大学 | 基于eifs分布的疲劳寿命预测方法 |
| CN112699579A (zh) * | 2020-12-09 | 2021-04-23 | 电子科技大学 | 一种基于有限元仿真的igbt状态监测方法 |
| US20210383035A1 (en) * | 2018-11-01 | 2021-12-09 | Siemens Energy Global GmbH & Co. KG | Computer-implemented method for the probabilistic estimation of a probability of failure of a component, a data processing system, a computer program product and a computer-readable storage medium |
| CN113836777A (zh) * | 2021-10-26 | 2021-12-24 | 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 | 含缺陷焊接结构的概率剩余寿命预测方法及系统 |
| CN114325288A (zh) * | 2022-01-06 | 2022-04-12 | 北一半导体科技(广东)有限公司 | 一种评估半导体模块功率循环能力的方法和半导体模块 |
| CN115994464A (zh) * | 2022-12-09 | 2023-04-21 | 湖南大学 | 基于裂纹长度扩展的功率器件剩余寿命预测方法及系统 |
| CN116859206A (zh) * | 2023-09-04 | 2023-10-10 | 湖南大学 | 一种功率模块中键合界面最小剩余长度预测方法 |
-
2023
- 2023-11-07 CN CN202311471667.5A patent/CN117195665B/zh active Active
Patent Citations (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20140021974A1 (en) * | 2012-07-18 | 2014-01-23 | Espec Corporation | Apparatus and method for power cycle test |
| CN104823191A (zh) * | 2012-10-16 | 2015-08-05 | 西门子公司 | 用于概率性疲劳裂纹寿命估计的方法和系统 |
| JP2018115049A (ja) * | 2017-01-17 | 2018-07-26 | 株式会社日立ビルシステム | 電力用半導体装置寿命予測システム |
| CN107515366A (zh) * | 2017-08-16 | 2017-12-26 | 常州市武进区半导体照明应用技术研究院 | 一种基于Coffin‑Mason的LED引线寿命预测方法及测试装置 |
| CN108828069A (zh) * | 2018-06-19 | 2018-11-16 | 北京领示科技有限公司 | 一种基于超声定量数据的关键件疲劳寿命的定寿方法 |
| CN109738773A (zh) * | 2018-06-19 | 2019-05-10 | 北京航空航天大学 | 一种非平稳工况下igbt模块寿命预测方法 |
| US20210383035A1 (en) * | 2018-11-01 | 2021-12-09 | Siemens Energy Global GmbH & Co. KG | Computer-implemented method for the probabilistic estimation of a probability of failure of a component, a data processing system, a computer program product and a computer-readable storage medium |
| CN109885884A (zh) * | 2019-01-21 | 2019-06-14 | 广州供电局有限公司 | Igbt模块疲劳分析处理方法及半导体器件处理方法 |
| CN111751199A (zh) * | 2020-06-09 | 2020-10-09 | 西北工业大学 | 基于eifs分布的疲劳寿命预测方法 |
| CN112699579A (zh) * | 2020-12-09 | 2021-04-23 | 电子科技大学 | 一种基于有限元仿真的igbt状态监测方法 |
| CN113836777A (zh) * | 2021-10-26 | 2021-12-24 | 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 | 含缺陷焊接结构的概率剩余寿命预测方法及系统 |
| CN114325288A (zh) * | 2022-01-06 | 2022-04-12 | 北一半导体科技(广东)有限公司 | 一种评估半导体模块功率循环能力的方法和半导体模块 |
| CN115994464A (zh) * | 2022-12-09 | 2023-04-21 | 湖南大学 | 基于裂纹长度扩展的功率器件剩余寿命预测方法及系统 |
| CN116859206A (zh) * | 2023-09-04 | 2023-10-10 | 湖南大学 | 一种功率模块中键合界面最小剩余长度预测方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| XIN YANG, ET AL.: "Lifetime Prediction for Lift-off of Bond Wires in IGBTs Using Paris Law With Analytical Calculation of Crack Length", IEEE TRANSACTIONS ON POWER ELECTRONICS, vol. 38, no. 10, pages 13099 - 13110, XP011948430, DOI: 10.1109/TPEL.2023.3292309 * |
| 江南;陈民铀;徐盛友;赖伟;高兵;: "计及裂纹损伤的IGBT模块热疲劳失效分析", 浙江大学学报(工学版), no. 04 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN117195665B (zh) | 2024-01-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109738773B (zh) | 一种非平稳工况下igbt模块寿命预测方法 | |
| CN108445371B (zh) | 绝缘栅双极型晶体管使用寿命预分拣方法 | |
| CN109190223B (zh) | 一种车联网lccc芯片焊点热循环与随机振动寿命优化方法 | |
| CN110412447A (zh) | 一种无损测量igbt模块并联芯片中最高芯片温度和最低芯片温度的方法 | |
| CN117195665B (zh) | 一种功率半导体器件键合线的寿命预测模型构建方法 | |
| CN115186592A (zh) | 功率半导体模块的寿命预测方法、终端设备及存储介质 | |
| CN112364523A (zh) | 一种基于Crine模型的绝缘材料老化寿命测量方法 | |
| CN116738804B (zh) | 一种基于失效物理的功率模块寿命预测方法 | |
| CN116679146A (zh) | 电连接器的寿命预测方法及装置 | |
| CN107515366B (zh) | 一种基于Coffin-Mason的LED引线寿命预测方法及测试装置 | |
| CN116579189B (zh) | Igbt功率模块寿命预测方法及装置 | |
| Yang et al. | Lifetime prediction for lift-off of bond wires in IGBTs using Paris law with analytical calculation of crack length | |
| CN111812473B (zh) | 一种高压电机定子线棒电气寿命的快速预估方法 | |
| CN102799168A (zh) | 非接触式加热的温控器性能测试装置 | |
| CN102445466A (zh) | 确定电路板耐热性的方法和设备 | |
| CN115081268A (zh) | 一种基于功率损耗数学模型及有限元方法的igbt模块寿命预测方法 | |
| CN110020507B (zh) | 一种预制盾构管片蒸汽养护前最短静停时间的预测方法 | |
| CN114141319A (zh) | 一种快速精确表征材料粘弹性参数的方法 | |
| CN113987747A (zh) | 一种考虑键合线断裂的igbt模块老化失效分析方法 | |
| KR102164784B1 (ko) | 열전냉각소자의 수명시험 방법 | |
| CN114325288A (zh) | 一种评估半导体模块功率循环能力的方法和半导体模块 | |
| CN114329876A (zh) | 一种igbt剩余使用寿命预测方法 | |
| CN101493497A (zh) | 一种可提高测试效率的应力迁移测试方法 | |
| CN114943160B (zh) | 无失效数据下获得环行器/隔离器激活能和寿命的方法 | |
| CN108398654B (zh) | 一种负荷点电源老炼方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |