IGBT模块银烧结工艺引线键合工艺研究

主要研究了应用于IGBT模块封装中的银烧结工艺和铜引线键合工艺,依据系列质量表征和评价方法,分别验证并优化了银烧结和铜引线键合的工艺参数,分析了衬板镀层对烧结层和铜线键合界面强度的影响,最后对试制的模块进行浪涌能力和功率循环寿命测试。结果显示,与普通模块相比,搭载银烧结和铜线键合技术的模块浪涌能力和功率循环寿命均有大幅的提升,并且银烧结和铜线键合界面未见明显的退化。     

功率模块铜线键合工艺参数优化设计

为了提高功率模块铜线键合性能，采用6因素5水平的正交试验方法，结合BP (Back Propagation)神经网络与遗传算法，提出了一种铜线键合工艺参数优化设计方案。首先，对选定样品进行正交试验并将结果进行极差分析，得到工艺参数对键合质量的影响权重排序。其次，运用BP神经网络构建了铜线键合性能预测模型，并通过遗传算法对BP神经网络适应度函数求解，得到了工艺参数的最优值。将BP-遗传算法与传统优化方法的优化结果进行对比，发现经BP-遗传算法优化后的铜线键合工艺稳定性提升更加明显。最后，对功率模块进行了功率循环试验，结果表明经BP-遗传算法优化后的模块功率循环能力得到显著提升。     

基于蒙特卡洛仿真的金丝键合宽带匹配研究

金丝键合是微波器件互连的重要手段,被广泛应用于系统级封装(System in Package)和多芯片组件(Multi-Chip Module)中。但随着频率的升高,金丝的引入会引起电路性能的恶化,现有的改善电路性能方法都是针对确定的键合线进行补偿,然而混合微波电路中所使用的金丝往往都是手工键合,在操作中,金丝的落点、拱高等参数都存在较大的不确定性,这就造成前述匹配方式不可能适应实际加工中的所有状况。针对实际加工中金丝键合的不确定性,提出了一种基于蒙特卡洛仿真的金丝键合宽带匹配方法,根据金丝键合落点的实测数据对人为带来的误差进行建模和分析,并将所得到的模型和参数反馈至基于Visual Basic Script语言设计的蒙特卡洛仿真器,在仿真器中针对基于统计特性的金丝键合模型进行优化,以实现对键合线的最优匹配。最后加工实物对仿真结果进行验证。在0~6 GHz范围内,匹配后的最大回波损耗相比匹配前的降低5 dB左右。     

键合层厚度对功率型LED器件热学性能的影响

分析了功率型LED热阻系统的构成,通过Flotherm软件对不同厚度的芯片键合层的功率型LED进行热分析,结果表明:芯片键合层厚度越小,器件的热阻越小,散热性能越好。因此,选用芯片键合层厚度对功率LED器件的热性能有着重大的影响。     

键合层厚度对功率型LED器件热学性能的影响

分析了功率型LED热阻系统的构成，通过Flotherm软件对不同厚度的芯片键合层的功率型LED进行热分析，结果表明：芯片键合层厚度越小，器件的热阻越小，散热性能越好。因此，选用芯片键合层厚度对功率LED器件的热性能有着重大的影响。     

宽禁带功率器件键合缓冲技术的可靠性分析

在电力电子应用中,性能优于硅功率器件的宽禁带功率器件得到广泛关注。然而,传统功率器件封装中的芯片顶部的电气互连结构现在已成为限制宽禁带功率器件寿命的主要因素。因此,有必要通过使用键合缓冲技术将铜键合线、焊带和引线框架来代替铝键合线作为芯片顶部的电气互联以满足宽禁带功率器件在高温工作条件下的要求。文章回顾了不同键合缓冲技术和金属键合材料在功率循环测试中的可靠性表现。其中,因瓦合金键合缓冲材料与铜键合线的结合在众多键合材料中显示出最强大的功率循环测试能力。失效分析显示,宽禁带功率器件封装的薄弱点已经从芯片顶部的键合材料变为氧化铝陶瓷衬底或芯片上表面的铝金属层。     

一种新型基于模型的动车组牵引逆变器开路故障诊断方法

针对CRH3型动车组牵引逆变器绝缘栅双极型晶体管开路问题,提出一种新型基于模型的动车组牵引逆变器开路故障诊断方法。利用键合图对非线性的牵引逆变器进行建模;依据键合图模型,推导出符合能量守恒的系统行为约束方程;基于系统行为约束方程,利用最小二乘法对系统当前行为进行辨识;通过比较系统的实际行为以及预期行为,产生故障识别向量,从而对开路IGBT进行识别和定位。仿真试验表明,本文所提方法能够对单个IGBT开路以及两个IGBT同时开路故障情况进行准确、实时地检测和定位。     

铁道车辆空气弹簧动力学键合图建模及仿真

研究空气弹簧键合图建模方法,建立空气弹簧的功率键合图模型,使用20-sim软件进行动态仿真,得到系统压力和位移的动态响应曲线,研究不同负载和节流孔直径对空气弹簧性能的影响规律;通过建立系统的Simulink模型,进行对比仿真分析,验证空气弹簧键合图模型的正确性与仿真结果的可靠性.研究工作为空气弹簧的动力学建模及仿真提供...     

基于响应面法的节段预制混凝土T型梁抗剪性能分析

为研究节段预制混凝土T型梁接缝参数对其抗剪性能的影响,采用中心复合试验与有限元仿真相结合的方法,探究了节段预制拼装T型梁的键齿数量、键齿深度、梁体总长和混凝土强度这4个参数对抗剪性能的影响规律,并进行了相应的响应面回归分析。研究结果表明,运用响应面法得到了节段预制拼装T型梁各参数对其抗剪性能影响的回归方程,其预测结果与有限元仿真的实际结果吻合较好,误差在可以接受的范围内,为后续研究节省了计算成本。研究内容对同类结构桥梁的设计提供了可靠的理论依据。     

电气化铁路接触网几何参数检测方法与标准研究

根据我国铁路相关标准文件,从术语定义、设计、施工、运营等方面对我国电气化铁路接触网几何参数的技术要求进行梳理,对运营的主要电力机车、动车组的受电弓工作范围、滑板工作范围等参数进行总结分析,探讨受电弓与接触网几何参数在空间位置的匹配关系,分析接触网几何参数检测方法及检测评判标准,并结合商合杭高铁在接触网几何参数静态值检测和动态值检测方面的实例,说明现有检测标准的准确性及实用性。     

大功率IGBT 驱动信号隔离技术研究

分析与比较了IGBT驱动器中常用驱动信号隔离技术。针对大功率IGBT驱动器的工况,设计了一种基于磁耦合的数字信号隔离电路,并进行了理论分析,样机开发设计与研究性试验证明了其优异的传输性能和抗干扰性。     

大功率多流制机车牵引变流器的比较

欧洲铁路的显著特点是供电电流制式范围较广.为使电力机车运行灵活且在不同制式交界处暂停时间较短,有必要使用多流制机车.比较了多流制变流器的各种方案,并介绍了基于最新的大功率IGBT技术的一种很有价值的方案.     

功率循环测试中衬底焊接层的可靠性

基板与陶瓷衬底之间的焊层寿命通常利用IGBT模块的被动加热和冷却(热循环)来测试,但这种试验会引起焊层失效(分层)。实际应用中,IGBT和二极管芯片是主动被加热的,诸如焊线脱落等其它模式的失效也会限制使用寿命,通常可通过功率循环试验来评估这种应力的影响。本文通过功率循环试验来评估衬底焊层的失效,利用高循环周次的测试进行有效的衬底焊层热循环试验,其关键在于功率循环过程中焊层温度的预测。在温度波动不大的条件下,比较了被动热循环和主动功率循环时对焊接寿命的影响。     

土耳其安伊高铁Ⅱ期电气化综合接地系统设计

国内高速电气化铁路回流线和全线贯通综合接地线均分别设置,且回流线多采用绝缘安装方式。而土耳其安伊高铁项目采用带回流线的直接供电方式,回流线采用不绝缘安装方式,利用回流线兼作全线贯通架空地线为沿线各设备提供等电位连接和接地功能。该回流线兼地线采用架空方式且在正常和故障情况下均流过电流,而且还要为沿线各设备提供接地功能,因此在设计过程中应充分考虑回流系统对接地影响,合理设置回流及接地系统结构及参数,满足各专业接地需求。     

IGBT变流器模块试验装置的研制

针对变流器模块的测试要求,研究开发了一种用于变流器模块进行功能考核的试验设备,对该试验装置的硬件架构、工作原理、主要功能及软件设计等进行了说明。运用该试验装置可对变流器模块在低压工况、大功率工况下的工作状态进行考核。     

HX_D1C型大功率交流传动机车车体

文章主要阐述了HXD1C型大功率交流传动电力机车车体的主要参数及结构特点,对该车体的结构强度计算及试验进行了简要分析和总结。     

HX_D1B型大功率交流传动机车车体

主要介绍了HXD1B型大功率交流传动电力机车车体的主要参数、结构特点及所用的主要材料,并对该车体的结构强度计算及试验进行了简要分析和总结。     

HX_D3B型交流传动电力机车概述

HXD3B型机车是大连机车车辆有限公司自主开发的六轴大功率交流传动货运电力机车。机车额定功率为9600kW,最高运行速度为120km/h,电传动系统采用IGBT水冷变流机组。文章主要介绍了该型机车的主要特点、主要技术参数、设备布置、通风系统、电气系统、机械系统、制动及供风系统等。     

HX_D3型交流传动电力机车

HXD3型电力机车是大连机车车辆有限公司与日本东芝公司联合设计、开发的6轴大功率交流传动货运电力机车。机车额定功率为7 200 kW,最高速度为120 km/h,电传动系统采用IGBT水冷变流机组。文章介绍了该机车的主要特点、技术参数、设备布置、通风系统、电气系统、机械系统、制动及供风系统等。     

HX_D1B型大功率交流传动电力机车转向架

介绍了HXD1B型大功率交流传动电力机车C0转向架的技术特点及主要技术参数,详细介绍了转向架构架、驱动装置、悬挂装置、牵引装置等主要零部件结构,对机车动力学、构架、车轴、牵引杆等进行了计算及试验,结果表明转向架的强度及动力学性能都满足标准要求。