SiC功率模块引线键合参数优化与可靠性分析.pdfVIP

第22卷第3期电源学报Vol.22No.3

2024年5月Journal电源ofPowerSupply报May第202422卷

DOI院10.13234/j.issn.2095鄄圆愿园缘援圆园24援3.190中图分类号院TM46文献标志码院A

SiC功率模块引线键合参数优化与可靠性分析

11袁2渊中国电源学会会员冤11

李乐洲袁兰欣袁何志伟袁程勇

渊1.山东大学能动学院袁济南250012曰2.元山渊济南冤电子科技有限公司袁济南250000冤

摘要院在汽车电力电子器件开发技术中袁功率模块正朝着小型化和高功率密度方向发展袁而汽车动力装置的高

频通断操作会增加键合线的疲劳失效风险遥为了提高键合强度及可靠性袁首先从键合原理角度出发袁揭示键合参数

在不同阶段的作用机理袁利用单因素实验得到各参数的优化区间曰然后通过数值计算与老化实验相结合的方法系

统性研究了键合线材料对键合可靠性的影响遥结果显示袁Cu键合线的最高温度尧最大等效应力均高于Al键合线袁

但受材料属性影响袁Cu键合线的最大塑性应变仅为Al键合线的1/2袁根据功率循环实验袁其寿命约为Al键合线的

4倍袁并且Cu线键合质量分散性大袁单根键合线脱落引起监测信号阶段性跃升的现象可以成为日常工作中的失效

预警信号遥

关键词院功率模块曰键合参数曰寿命预测曰功率循环

OptimizationofWireBondingParametersandReliabilityAnalysis

forSiCPowerModuleInterconnections

11,211

LILezhou,LAXin,Member,CPSS,HEZhiwei,CHENGYong

渊1.SchoolofEnergyandPowerEngineering,ShandongUniversity,Jinan250012,China;2.Yuanshan渊Jinan冤

ElectronicTechnologyCo.,Ltd,Jinan250000,China冤

粤遭泽贼葬糟贼院Inthedevelopmentoftechnologiesforpowerelectronicdevicesusedinautomobiles,thepowermodules

aredevelopingtowardsthedirectionofminiaturizationandhighpowerdensity.Asaresult,thehigh鄄frequencyswitching

ofpowerdevicesusedinautomobileswillincreasethefatiguefailureriskofbondingwires.Toimprovethestrengthand

reliabilityofbonding,theactionmechanismofbondingparametersatdifferentstageswasrevealedfromtheperspective

ofthebondingpri