车用双面散热IGBT模块随机振动性能分析与应力预测

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。