采用纳米银焊膏烧结互连技术的中高压IGBT模块及其性能表征

摘要：

智能电网用压接式绝缘栅双极型晶体管(IGBT)模块主要通过压力接触来实现热耗散,而这种封装散热方式存在界面接触不佳、散热性能差等缺点,导致同等通流能力下芯片的结温偏高,电性能下降,甚至影响其长期可靠性.为了克服这些问题,提出了采用纳米银焊膏作为芯片连接材料替代压力接触与芯片形成电触点的方式,研发了一款针对智能电网的采用纳米银焊膏的烧结式IGBT模块;并表征了烧结式IGBT模块的整体热阻、静态电性能及芯片剪切强度,完成了与商用同等级压接式IGBT模块的性能比对.实验结果显示:烧结式IGBT模块的热阻比压接式IGBT模块下降了15.8％;2种模块的静态电性能的测试结果基本一致,进一步验证了烧结式IGBT模块的封装可行性;对于大面积IGBT芯片(尺寸为13.5 mm× 13.5 mm),其连接芯片烧结银接头的剪切强度约为20 MPa,接头质量较高.以上结果说明采用纳米银焊膏封装高压IGBT模块,不仅可以显著降低压接IGBT模块的热阻,同时仍能获得良好的静态电性能.因此,由于其在高压大电流电能运输过程中较高的转换效率及功率密度,烧结式IGBT模块有望应用于智能电网.

关键词：纳米银焊膏、压接式IGBT模块、烧结式IGBT模块、热阻、静态电性能测试、剪切测试

所属期刊栏目：43

分类号：TN303;TN405.97;TB383

在线出版日期：2017-11-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：3307-3312