大功率IGBT器件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化.pdf

1、隨著大功率IGBT器件的快速發(fā)展，如4.5 kV和6.5 kV電壓等級(jí)器件的市場(chǎng)化，在牽引運(yùn)輸、電力系統(tǒng)領(lǐng)域?qū)⒂心芰εc基于晶閘管的電流驅(qū)動(dòng)型器件進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)。但是由于常規(guī)的焊接式IGBT器件主要存在兩種失效問(wèn)題，即鋁引線(xiàn)鍵合點(diǎn)脫落和焊料層失效，故借鑒晶閘管封裝形式，通過(guò)采用壓力接觸封裝的新型壓接式IGBT器件得到了廣泛關(guān)注。因此，本文針對(duì)新型壓接式大功率IGBT器件的設(shè)計(jì)，基于數(shù)值計(jì)算的方法，研究器件的絕緣問(wèn)題，并通過(guò)仿真對(duì)器件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)

2、行優(yōu)化和指導(dǎo)，同時(shí)縮短器件的研發(fā)周期，具有重要的實(shí)際意義和應(yīng)用價(jià)值。
　　本文的研究?jī)?nèi)容基于器件的結(jié)構(gòu)主要包括了三個(gè)方面，由內(nèi)到外分別是芯片終端區(qū)結(jié)構(gòu)，子模組封裝結(jié)構(gòu)和管殼結(jié)構(gòu)研究。首先，通過(guò)建立的IGBT芯片終端區(qū)的模型，分析了場(chǎng)限環(huán)多個(gè)變量如場(chǎng)限環(huán)的寬度、間距、個(gè)數(shù)等對(duì)芯片擊穿電壓的影響，并根據(jù)初始的設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，得到了優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)。隨后，本文開(kāi)展了基于有限元的電場(chǎng)仿真計(jì)算，建立了IGBT芯片子模組的仿真模型，提出并分析了三個(gè)