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在低温变化下，IGBT功率模块中铝线键的裂纹繁殖新模型
power modules under low temperature variations A. Halouani a, * , Z. Khatir a , R. Lallemand a , A. Ibrahim a , N. Degrenne b a Gustave Eiffel University, Paris-Saclay University, ENS Paris-Saclay, CNRS, SATIE, 78000 Versailles, France b Mitsubishi Electric R&D Centre Europe, 1 Allée de Beaulieu, 35708 Rennes，法国摘要在本文中，提出了IGBT功率模块功率循环期间电锥降解的新寿命预测模型。该模型基于实验裂纹繁殖分析和塑性菌株经验定律。在实验中，在高压下分别在高压下进行开关模式下的两个电源循环测试，并使用温度摆动∆𝑇！= 30°𝐶和∆𝑇！= 40°𝐶和最小温度𝑇！，＃$％= 55°𝐶。已经选择了DUTS和测试条件，因此仅观察到芯片顶部互连的降解。在测试期间测量了状态电压（V CE），作为导线降解的指标，金属化和样品在不同的衰老阶段进行除去。将去除的样品横截面以观察循环的裂纹传播演化。涉及塑性应变经验法，我们使用了文献的结果，这些结果显示了塑性应变（∆𝜀＆'）随链条接触裂纹生长的演变。作为结果，这种新的终身预测模型基于铝线键的修改法定定律IGBT的疲劳显示了测试结果的良好拟合，并用于预测寿命。最后，估算了经过测试的IGBT模块的寿命，并用于验证所提出的模型的有效性。1。简介
真空对 PEM 中金/铝线键合高温降解的影响
金属间化合物的生长和转变伴随着金/金属间化合物界面处键合内部以及键合外围的铝接触垫中空隙的形成。空隙是由于 Al 和 Au 原子扩散速率差异（Kirkendall 效应）形成的空位聚结而产生的。金属间化合物的形成使键合更坚固，但由于金属间化合物的体积变化，与 Au 和 Al 相比，键合更脆，机械应力更大 [1, 3]。由于金属间化合物的形成，引线键合的电阻仅增加几十毫欧姆 [1, 4]。在退化的初始阶段，空隙不会显著影响键合的机械强度和接触电阻。然而，长时间暴露在高温下会增加空洞，直至键合变得机械脆弱和/或电阻增加到可接受水平以上，从而导致设备故障。
真空对 PEM 中金/铝线键合高温降解的影响
金属间化合物的生长和转变伴随着金/金属间化合物界面处键合内部以及键合外围的铝接触垫中空隙的形成。空隙是由于 Al 和 Au 原子扩散速率差异（Kirkendall 效应）形成的空位聚结而产生的。金属间化合物的形成使键合更坚固，但由于金属间化合物的体积变化，与 Au 和 Al 相比，键合更脆，机械应力更大 [1, 3]。由于金属间化合物的形成，引线键合的电阻仅增加几十毫欧姆 [1, 4]。在退化的初始阶段，空隙不会显著影响键合的机械强度和接触电阻。然而，长时间暴露在高温下会增加空洞，直至键合变得机械脆弱和/或电阻增加到可接受水平以上，从而导致设备故障。