摘要：隨著集成電路的發(fā)展,絕緣柵雙極晶體管(IGBT)對電磁脈沖的敏感性增高,造成器件的疲勞與老化,IGBT模塊失效將導(dǎo)致功率變流器故障,為了提高功率變流器的穩(wěn)定性,保證電子設(shè)備能夠正常工作,研究電磁脈沖對IGBT的影響是很有必要的。基于有限元軟件COMSOL建立的IGBT三維熱模型,分析了IGBT在穩(wěn)態(tài)以及瞬態(tài)下結(jié)溫變化規(guī)律。研究了IGBT在單脈沖和周期脈沖作用下的熱累積效應(yīng),捕獲并比較了IGBT中的瞬態(tài)熱響應(yīng)和峰值溫度,分析了IGBT在焊料層不同老化狀態(tài)下的溫度場。結(jié)果表明溫度最大值出現(xiàn)在芯片中心,且脈沖功率幅值、脈寬、波形、頻率等因素都會對結(jié)溫有不同程度的影響,嚴(yán)重時將會導(dǎo)致模塊失效。另外,焊料層老化導(dǎo)致導(dǎo)熱系數(shù)降低,從而改變了熱流的傳遞過程,使得熱流從芯片傳遞到芯片焊料層所需的時間減少,導(dǎo)致器件更易發(fā)生損壞。因此,研究結(jié)果可為IGBT的設(shè)計及運(yùn)行狀態(tài)提供一定的參考。