绝缘栅双极型晶体管的失效分析和可靠性评估方法研究

发布时间：2017-10-06 23:20

  本文关键词：绝缘栅双极型晶体管的失效分析和可靠性评估方法研究

  更多相关文章： IGBT 失效分析 可靠性 外特性监测

【摘要】：随着新能源的接入以及柔性直流输电的发展,对换流阀设备的需求越来越大.而绝缘栅双极型晶体管(IGBT)是换流阔中的一个关键性元件,因此研究IGBT功率模块的可靠性和监测评估方法,对新能源发电和转换系统的安全可靠运行非常重要。然而,电力电子器件模块中大多难以直接测量模块内部故障,状态的监测和可靠性的评估是一个值得深入探究的问题,否则可靠性难以保证。因此,本文首先回顾了国内外在IGBT模块可靠性和监测方法的研究现状,在此基础上,详细介绍了IGBT的工作原理、高温下的开关特性、以及模块的封装类型。然后从内部、外部和电路结构等因素来分析了IGBT模块的失效、以及电热应力和漏电流模式下的失效分析模式,并且还详细分析了功率模块IGBT的失效机理及现有的可靠性对策,最后提出了一种IGBT模块外特性监测方法,能够对具体的模块可靠性进行及时有效的评估,从而为IGBT模块可靠性的评估提供了借鉴意义。
【关键词】：IGBT 失效分析 可靠性 外特性监测
【学位授予单位】：华北电力大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN322.8
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-14
• 1.1 研究背景及意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-13
• 1.3 论文的主要工作13-14
• 第2章 IGBT基本理论14-26
• 2.1 IGBT工作原理14-17
• 2.2 IGBT工作特性17-21
• 2.2.1 静态特性17-19
• 2.2.2 动态特性19-20
• 2.2.3 高温特性20-21
• 2.3 IGBT模块封装21-25
• 2.3.1 焊接式IGBT封装21-23
• 2.3.2 压接式IGBT封装23-25
• 2.4 本章小结25-26
• 第3章 IGBT的失效分析26-32
• 3.1 失效因素27-29
• 3.1.1 内部固有缺陷因素27
• 3.1.2 各类应力因素27-29
• 3.1.3 电路结构因素29
• 3.2 失效模式29-31
• 3.2.1 热应力失效29-30
• 3.2.2 过电应力失效30
• 3.2.3 漏电流失效30-31
• 3.2.4 材料固有缺陷引起失效31
• 3.3 本章小结31-32
• 第4章 IGBT可靠性评估方法研究32-40
• 4.1 概述32-33
• 4.2 外特性可靠性评估33-36
• 4.3 状态监测瞬态模型与评估36-37
• 4.4 状态监测稳态模型与评估37-39
• 4.5 本章小结39-40
• 第5章 结论与展望40-42
• 参考文献42-44
• 致谢44-45
• 作者简介45

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本文编号：985592