表示在jmax=12处截断。我们还发现谱函数与频率的比值ρxyðωÞω在频率较小时呈现峰结构。在更大格子上超过jmax=12后,精确对角化方法和简单矩阵乘积态经典模拟方法都需要指数增长的资源。因此,我们开发了一种量子计算方法来计算延迟格林函数,并分析了计算的各种系统性,包括jmax截断和有限尺寸效应、Trotter误差和热态制备效率。我们的热态制备方法仍然需要随着格子尺寸呈指数增长的资源,但在高温下具有非常小的前因子。我们在Quantinuum模拟器和IBM模拟器上对小格子进行了测试,得到了与经典计算结果一致的结果。
关于重复性雪崩曲线的注释,图 14、15:(有关更多信息,请参阅 www.irf.com 上的 AN-1005)1.雪崩故障假设:纯粹的热现象和故障发生在远超过 T jmax 的温度下。这已针对每种零件类型进行了验证。2.只要不超过 T jmax,就可以在雪崩中安全运行。3.以下公式基于图 17a、17b 中所示的电路和波形。4.P D (ave) = 每个雪崩脉冲的平均功率耗散。5.BV = 额定击穿电压(1.3 倍因数表示雪崩期间电压增加)。6.I av = 允许的雪崩电流。7.∆ T = 允许的结温升高,不得超过 T jmax(在图 14、15 中假设为 25°C)。t av = 雪崩平均时间。D = 雪崩占空比 = t av ·f Z thJC (D, t av ) = 瞬态热阻,见图 11) P D (ave) = 1/2 ( 1.3·BV·I av ) = � � T/ Z thJC I av = 2 � T/ [1.3·BV·Z th ] E AS (AR) = P D (ave) ·t AV
重复雪崩曲线说明,图 14、15:(有关更多信息,请参见 www.irf.com 上的 AN-1005)1. 雪崩故障假设:纯粹的热现象,故障发生在远超过 T jmax 的温度下。这适用于每种零件类型。2. 只要不超过 T jmax,就可以在雪崩中安全运行。3. 以下公式基于图 17a、17b 所示的电路和波形。4. PD (ave) = 每个雪崩脉冲的平均功率耗散。5. BV = 额定击穿电压(1.3 倍因子考虑雪崩期间的电压增加)。6. I av = 允许的雪崩电流。7. ∆ T = 允许的结温上升,不得超过 T jmax(在图 14、15 中假设为 25°C)。 t av = 雪崩平均时间。D = 雪崩占空比 = t av ·f Z thJC (D, t av ) = 瞬态热阻,见图 11) PD (ave) = 1/2 ( 1.3·BV·I av ) = T/ Z thJC I av = 2 T/ [1.3·BV·Z th ] E AS (AR) = PD (ave) ·t av
关于重复雪崩曲线的注释,图 14、15:(有关更多信息,请参见 www.irf.com 上的 AN-1005)1. 雪崩故障假设:纯粹的热现象和故障发生在远超过 T jmax 的温度下。这针对每种零件类型均进行了验证。2. 只要不超过 T jmax,就可以在雪崩中安全运行。3. 以下公式基于图 17a、17b 所示的电路和波形。4. P D (ave) = 每个雪崩脉冲的平均功率耗散。5. BV = 额定击穿电压(1.3 倍因子考虑雪崩期间的电压增加)。6. I av = 允许的雪崩电流。7. ∆ T = 允许的结温上升,不得超过 T jmax(在图 14、15 中假设为 25°C)。 t av = 雪崩平均时间。D = 雪崩占空比 = t av ·f Z thJC (D, t av ) = 瞬态热阻,见图 11) P D (ave) = 1/2 ( 1.3·BV·I av ) = � � T/ Z thJC I av = 2 � T/ [1.3·BV·Z th ] E AS (AR) = P D (ave) ·t av
注 1:超出所列“绝对最大额定值”的应力可能会对器件造成永久性损坏。在“建议工作条件”下,器件可以保证工作,但可能无法实现某些特定参数。电气特性表定义了器件的工作范围,电气特性由测试程序在直流和交流电压下保证。对于 EC 表中没有最小值和最大值的参数,典型值定义了工作范围,精度不能由规格保证。注 2:最大功率耗散随温度升高而下降,它由 T JMAX 、θ JA 和环境温度(TA )决定。最大功率耗散是 P DMAX = (T JMAX - TA )/ θ JA 和最大值表中列出的数字中的较小者。注 3:人体模式,100pF 电容在 1.5KΩ 电阻上放电。
注 1:超出所列“绝对最大额定值”的应力可能会对器件造成永久性损坏。在“建议工作条件”下,器件可以保证工作,但可能无法实现某些特定参数。电气特性表定义了器件的工作范围,电气特性由测试程序在直流和交流电压下保证。对于 EC 表中没有最小值和最大值的参数,典型值定义了工作范围,精度不能由规格保证。注 2:最大功率耗散随温度升高而下降,它由 T JMAX 、θ JA 和环境温度(TA )决定。最大功率耗散是 P DMAX = (T JMAX - TA )/ θ JA 和最大值表中列出的数字中的较小者。注 3:人体模式,100pF 电容在 1.5KΩ 电阻上放电。
在宽带隙器件获得商业认可之前,必须证明其可靠性,而且对可靠性的要求也更高。在器件和封装层面不断追求更高的功率密度,会导致整个封装的温度升高和温度梯度增大。新的应用领域通常意味着更恶劣的环境条件。例如,在汽车混合动力牵引系统中,内燃机的冷却液温度可能高达 120°C。为了提供足够的裕度,这意味着最高结温 (T JMAX ) 必须从 150°C 提高到 175°C [4]。在飞机等安全关键应用中,已经提出了零缺陷概念来满足更严格的可靠性要求。
最新标准“ New Dual ”功率模块已为硅和碳化硅器件开发,以满足高可靠性和高温电力电子应用日益增长的需求。由于新封装刚刚开始投放市场,其可靠性性能尚未得到充分研究。本文研究了基于新封装的 1.7 kV/1.8 kA IGBT 功率模块的功率循环能力。研究了功率循环前后的电气和热性能。在 Δ T j = 100 K 和 T jmax = 150 ◦ C 的 120 万次循环之后,芯片和键合线均无明显性能下降。尽管如此,在测试环境中传导电压 (V ce ) 增加的寿命终止标准在约 600 k 次循环时已达到。进一步的扫描声学显微镜测试发现,疲劳位置从传统的近芯片互连(例如,键合线剥离)转移到直接键合铜 (DBC) 基板和底板层。考虑到新封装的循环寿命是传统功率模块的十倍以上,随着互连技术的进一步改进,预计热机械疲劳将不再是寿命限制机制。同时,随着先前的瓶颈(例如键合线)得到解决,一些新的疲劳机制(例如 DBC 的分层)在新封装中变得明显。
通过功率循环测试对使用改进的互连技术的最新标准双功率模块进行老化调查 Yi Zhang a,* 、Rui Wu b 、F. Iannuzzo a 、Huai Wang aa AAU Energy,奥尔堡大学,丹麦奥尔堡 b Vestas Wind Systems A/S,丹麦奥胡斯 摘要 为硅和碳化硅设备开发了最新标准“新型双”功率模块,以满足高可靠性和高温电力电子应用日益增长的需求。由于新封装刚刚开始投放市场,其可靠性性能尚未得到充分研究。本文研究了基于新封装的 1.7 kV/1.8 kA IGBT 功率模块的功率循环能力。对功率循环前后的电气和热性能都进行了研究。在 Δ T j = 100 K 和 T jmax = 150 ° C 的条件下经过 120 万次循环后,芯片和键合线均没有明显的性能下降。尽管如此,在测试环境中,在约 600 k 次循环后,已达到导通电压 (V ce ) 增加的寿命终止标准。进一步的扫描声学显微镜测试发现,疲劳位置从传统的近芯片互连(例如,键合线剥离)转移到直接键合铜 (DBC) 基板和底板层。考虑到新封装的循环寿命是传统功率模块的十倍以上,预计随着互连技术的进一步改进,热机械疲劳将不再是限制寿命的机制。同时,随着先前的瓶颈(例如,键合线)得到解决,一些新的疲劳机制(例如,DBC 的分层)在新封装中变得明显。
通过功率循环测试对使用改进的互连技术的最新标准双功率模块进行老化调查 Yi Zhang a,* 、Rui Wu b 、F. Iannuzzo a 、Huai Wang aa AAU Energy,奥尔堡大学,丹麦奥尔堡 b Vestas Wind Systems A/S,丹麦奥胡斯 摘要 为硅和碳化硅设备开发了最新标准“新型双”功率模块,以满足高可靠性和高温电力电子应用日益增长的需求。由于新封装刚刚开始投放市场,其可靠性性能尚未得到充分研究。本文研究了基于新封装的 1.7 kV/1.8 kA IGBT 功率模块的功率循环能力。对功率循环前后的电气和热性能都进行了研究。在 Δ T j = 100 K 和 T jmax = 150 ° C 的条件下经过 120 万次循环后,芯片和键合线均没有明显的性能下降。尽管如此,在测试环境中,在约 600 k 次循环后,已达到导通电压 (V ce ) 增加的寿命终止标准。进一步的扫描声学显微镜测试发现,疲劳位置从传统的近芯片互连(例如,键合线剥离)转移到直接键合铜 (DBC) 基板和底板层。考虑到新封装的循环寿命是传统功率模块的十倍以上,预计随着互连技术的进一步改进,热机械疲劳将不再是限制寿命的机制。同时,随着先前的瓶颈(例如,键合线)得到解决,一些新的疲劳机制(例如,DBC 的分层)在新封装中变得明显。