=================================DOI:10．13290/j．cnki．bdtjs．2023．01．010January2023SemiconductorTechnologyVol．48No．159基金项目:广西重点研发计划资助项目(桂科AB20159038);广西壮族自治区中青年教师基础能力提升项目(2022KY0207);桂林电子科技大学研究生教育创新计划资助项目(2022YXW10)车用双面散热IGBT模块随机振动性能分析与应力预测刘东静，李浩，陈帅阳，王新海，冯青青(桂林电子科技大学机电工程学院，广西桂林541004)摘要:针对双面散热绝缘栅双极型晶体管(IGBT)模块在车载状态下由不同频率的振动载荷导致的焊料层失效问题，分别从材料和结构两个角度，以直接覆铜(DBC)板陶瓷层材料、陶瓷层厚度以及焊料层厚度为变量，以芯片底面焊料层应力为指标进行随机振动分析优化与应力预测，得到模块结构的最佳参数值组合。3个变量对芯片底面焊料层应力的影响由大到小为:陶瓷层厚度、焊料层厚度、陶瓷层材料。最后提出一种对芯片下焊料层应力的预测模型，相较仿真的准确率为95.61%。该研究结果对车载双面散热IGBT模块的振动性能分析提供参考，同时为模块结构的设计提供理论依据。关键词:双面散热;绝缘栅双极型晶体管(IGBT)模块;振动分析;优化设计;应力预测中图分类号:TN603文献标识码:A文章编号:1003－353X(2023)01－0059－07ＲandomVibrationPerformanceAnalysisandStressPredictionofDouble-SidedCoolingIGBTModuleforVehicleLiuDongjing，LiHao，ChenShuaiyang，WangXinhai，FengQingqing(SchoolofMechanicalandElectricalEngineering，GuilinUniversityofElectronicTechnology，Guilin541004，China)Abstract:Aimingatthefailureofsolderlayercausedbydifferentfrequencyvibrationloadinvehiclestateofdouble-sidedcoolinginsulatedgatebipolartransistor(IGBT)module，randomvibrationanalysisoptimizationandstresspredictionwerecarriedoutrespectivelyfromtheperspectivesofmaterialandstructure，takingdirectcopperbond(DBC)ceramiclayermaterial，thicknessandsolderlayerthicknessasvariablesandchipbottomsolderlayerstressasindex，andthebestparametercombinationofmodulestructurewasobtained．Theeffectsofthreevariablesonthestressofthesolderlayeronthebottomofthechipareasfollows:ceramiclayerthickness，solderlayerthickness，andceramiclayermaterial．Finally，astresspredictionmodelofthesolderlayerunderth...
