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题名TO-3封装器件键合丝热机械可靠性与寿命预测
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作者
隋晓明
潘开林
刘岗岗
谢炜炜
潘宇航
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机构
桂林电子科技大学机电工程学院
贵州振华风光半导体股份有限公司
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出处
《半导体技术》
CAS
北大核心
2024年第8期779-784,共6页
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基金
电子信息材料与器件教育部工程研究中心自主研究基金(重点)项目(EIMD-AA202001)
桂林电子科技大学研究生教育创新计划(2022YCXS021)。
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文摘
为解决双芯片功率放大器的过电应力烧毁问题,对器件电路进行改进并探究其可靠性。首先,重新设计和制备基片上金属带线,并进行温度循环与拉力检测试验;然后,基于有限元方法在温度循环载荷作用下对键合丝应力应变分布情况进行了分析,并通过Coffin-Manson模型对器件的疲劳寿命进行预测分析。结果表明,高温下应力降低了3.23 MPa,低温下应力下降了97.7 MPa。改进后的器件寿命提高了11.6%,且经历过温度循环后仍满足最小键合拉力极限值要求。该研究结果可为复杂键合丝结构及寿命预测提供参考。
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关键词
功率器件
温度循环
ANSYS仿真
to-3封装
键合丝
寿命预测
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Keywords
power device
temperature cycle
ANSYS simulation
to-3 package
bonding wire
lifeprediction
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分类号
TN405.96
[电子电信—微电子学与固体电子学]
TN406
[电子电信—微电子学与固体电子学]
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题名双芯片功率器件TO-3封装结壳热阻的优化
被引量：2
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作者
潘宇航
潘开林
刘岗岗
谢炜炜
隋晓明
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机构
桂林电子科技大学机电工程学院
贵州振华风光半导体股份有限公司
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出处
《半导体技术》
CAS
北大核心
2023年第8期713-721,共9页
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基金
电子信息材料与器件教育部工程研究中心自主研究基金(重点)项目(EIMD-AA202001)
桂林电子科技大学研究生教育创新计划项目(2022YCXS021)。
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文摘
为改善功率器件封装散热性能,基于ANSYS Icepak热仿真软件,以结壳热阻为双芯片功率器件TO-3封装的优化指标,针对器件封装中芯片衬底厚度、芯片间距、焊料层厚度、焊料层面积、焊料层材料、散热基片厚度与散热基片材料7种影响封装热阻的因素,利用正交实验与影响因素规律分析了各因素对结壳热阻的显著性影响。结果显示使用BeO基片与Au80Sn20焊料结壳热阻最小,且BeO基片越厚,结壳热阻越小,而焊料对结壳热阻影响较小。其次芯片间距越大对热阻的降低越显著,衬底厚度对热阻影响也呈现显著性。最后利用响应面分析法得到结壳热阻最小的最优设计组合,最优组合下的热阻为1.012℃/W,相比于优化前热阻(1.53℃/W)降低了33.9%,较大程度上提高了器件的散热效率。
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关键词
功率器件
结壳热阻
to-3封装
正交实验
响应面分析
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Keywords
power device
junction-to-case thermal resistance
to-3 package
orthogonal experiment
response surface analysis
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分类号
TN406
[电子电信—微电子学与固体电子学]
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题名硅基MOSFET功率放大器TO-3封装热性能研究
被引量：2
- 3
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作者
李平
吴潇巍
周金清
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机构
贵州振华风光半导体有限公司
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出处
《半导体技术》
CAS
北大核心
2021年第4期310-315,共6页
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基金
贵州省科技计划项目(201977534453830250)。
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文摘
针对某款硅基MOSFET功率放大器TO-3封装散热问题,研究了其内部2个功率芯片在35 W下的热性能。通过建立该款功率放大器TO-3封装的有限元仿真模型,采用热仿真软件对这2个功率芯片的间距、焊片材料和厚度以及基板材料和厚度进行仿真优化,分析各个变量对芯片结温的影响。仿真结果表明在管基材料确定的情况下,氧化铍基板和金锡焊片对器件散热有较明显的效果。选用2.5 mm厚的10#钢和其他优化参数进行仿真,结果显示芯片位置处的温度最高,最高温度约为88℃。通过制备相应产品对比了优化前后该款功率放大器的温度变化,测试结果显示优化后器件热阻从2.015℃/W降低到1.535℃/W,产品散热效率提高了约23%。
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关键词
Si
MOSFET
to-3封装
热分析
功率放大器
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Keywords
Si
MOSFET
to-3 package
thermal analysis
power amplifier
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分类号
TN305.94
[电子电信—物理电子学]
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题名高压大功率芯片封装的散热研究与仿真分析
被引量：5
- 4
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作者
杨勋勇
杨发顺
胡锐
陈潇
马奎
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机构
贵州大学大数据与信息工程学院
贵州振华风光半导体有限公司
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出处
《电子测量技术》
2019年第10期43-47,共5页
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基金
国家自然科学基金项目(61464002、61664004)
贵州省重大科技专项(黔科合重大专项字[2015]6006)
+1 种基金
贵州省科技计划项目(黔科合平台人才[2017]5788号)
贵州省功率元器件可靠性重点实验室开放基金(KFJJ201504)项目资助
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文摘
以工作电压为70V、输出电流为9A的高压大功率芯片TO-3封装结构为例,首先基于热分析软件FloTHERM建立三维封装模型,并对该封装模型的热特性进行了仿真分析。其次,针对不同基板材料、不同封装外壳材料等情况开展对比分析研究。最后研究封装体的温度随粘结层厚度、功率以及基板厚度的变化,得到一个散热较优的封装方案。仿真验证结果表明,基板材料和封装外壳的热导率越高,其散热效果越好,随着粘结层厚度以及芯片功率的增加,芯片的温度逐渐升高,随着基板厚度的增加,芯片温度降低,当基板材料为铜、封装外壳为BeO,粘结层为AuSn20时,散热效果最佳。
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关键词
封装散热
高压大功率芯片
散热效率
Flo
THREM
to-3封装
热导率
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Keywords
package heat dissipation
high voltage and high power chip
heat dissipation efficiency
Flo THREM
to- 3package
thermal conductivity
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分类号
TN406
[电子电信—微电子学与固体电子学]
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题名脉冲编码遥测仪电源电路设计缺陷的改进
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作者
刘建江
戴蕾
张新明
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机构
中国石油集团西部钻探工程有限公司测井公司
中国石油集团西部钻探工程有限公司钻井工程技术研究院钻井液所
华隆实业有限责任公司
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出处
《石油工业计算机应用》
2013年第3期45-46,4,共2页
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文摘
在测井井下仪故障频次统计中得出,由于电源故障,导致MBY-IB脉冲编码遥测井下仪电路中,数字线路板AP1板、模拟线路板AP2板、脉冲线路板AP3板电子器件损毁的现象屡见不鲜,究其原因,是因为工作电源中的TO-3金属封装的LM7815、LM7915与LM7805损毁而引起的。对电源电路进行分析发现该电路存在设计缺陷。
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关键词
脉冲编码遥测仪
to-3金属封装LM7×15
设计缺陷
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Keywords
pulse encoding telemeter
LM 715encapsulated by metal to-3
design flaw
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分类号
TN949.7
[电子电信—信号与信息处理]
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