Ocena technologii montażu tranzystorów IGBT w obudowie TO-220 przez testy trwałości

• Autorzy: Brzozowski Ernest , Sadowski Oskar , Górecki Paweł , Górecki Krzysztof , Kisiel Ryszard , Guziewicz Marek

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2021.11.21

Warianty tytułu

EN

Evaluation of assembly technology of IGBT mounted onto TO-220 by durability tests

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono wyniki testów starzeniowych tranzystorów bipolarnych z izolowaną bramką (IGBT) typu STGP10NC60KD, dostępnych komercyjnie oraz tranzystorów SIGC11T60NC zmontowanych do przepustów TO-220 następującymi metodami: 1) spiekania mikroproszku srebra, 2) klejenia żywicą, 3) lutowania, 4) lutowania z podkładką Ag. Przeprowadzono dwa kolejne testy: 1) obciążenie prądem stałym 10 A przez 100 h, 2) włączanie i wyłączanie na 5 i 10 minut, 850 przełączeń. Najlepszą trwałość wykazały przyrządy zmontowane metodą lutowania.

The paper presents aging test results of commercial insulated gate bipolar (IGBT) transistors STGP10NC60KD and SIGC11T60NC transistors mounted onto Ni-plated TO-220 packages by four different methods: 1) sintering of silver micropowder, 2) by resin bonding, 3) soldering and 4) soldering with distancer. Two aging tests were performed: 1) dc load 10 A for 100 h, 2) 850 ON / OFF cycles for 5 and 10 minutes respectively. The best aging durability was observed in devices mounted by soldering.

Słowa kluczowe

PL

montaż mikroelektroniczny; spiekanie; tranzystor IGBT; test trwałości

EN

assembly; micro-Ag sintering; IGBT; reliability test

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2021
• Tom: R. 97, nr 11
• Strony: 117--121
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Brzozowski Ernest

• Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Mikroelektroniki i Fotoniki, Al. Lotników 32/46, 02-668 Warszawa

• https://orcid.org/0000-0002-2132-5731

autor

Sadowski Oskar

• Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Mikroelektroniki i Fotoniki, Al. Lotników 32/46, 02-668 Warszawa

• https://orcid.org/0000-0003-4442-5257

autor

Górecki Paweł

• Uniwersytet Morski w Gdyni, Katedra Elektroniki Morskiej, ul. Morska 83, 81-225 Gdynia

• https://orcid.org/0000-0001-5544-2373

autor

Górecki Krzysztof

• Uniwersytet Morski w Gdyni, Katedra Elektroniki Morskiej, ul. Morska 83, 81-225 Gdynia

• https://orcid.org/0000-0002-9857-8235

autor

Kisiel Ryszard

• Politechnika Warszawska, Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych, Instytut Mikroelektroniki i Optoelektroniki

• https://orcid.org/0000-0002-4028-2466

autor

Guziewicz Marek

• Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Mikroelektroniki i Fotoniki, Al. Lotników 32/46, 02-668 Warszawa

• https://orcid.org/+0000-0001-6904-7059

Bibliografia

• [1] L. Han, et al., "A Review of SiC IGBT: Models, Fabrications Characteristics, and Applications", IEEE Trans. On Power Electronics, vol. 36, no 2, pp.2080 – 2093, Feb 2021.
• [2] A. J. Moradewicz, „On/Off -board charges for electrica vehicles”, Przegląd Elektrotechniczny, ISSN 0033-2097, R.95 Nr 2/2019.
• [3] H. Wang, et al., "Transitioning to Physics-of-Failure as a Reliability Driver in Power Electronics", IEEE J. Emerging Selected Topics Power Electronics, vol. 2, no. 1, Mar 2014.
• [4] IEEE Reliability Standards Commitee, IEEE Standard Framework for Reliability Prediction of Hardware, IEEE Std 1413TM-2010 (Revision of IEEE Std 1413-1998)
• [5] S. Dusmez, et al., "Aging Precursor Identification and Lifetime Estimation for Thermally Aged Discrete Package Silicon Power Switches", IEEE Trans. Industry Apll., vol. 53, no. 1, Jan 2017.
• [6] Ch.Chen, Z.Zhang, T.Misaki, S.Nagao, K.Suganuma Direct bonding with Ni-P finished DBC substrate with sinter Ag microsized particles, Proc.of ICEP 2019, TA1-3, p.6-164.
• [7] M. Mysliwiec, R. Kisiel,“Applying Sintering and SLID Bonding for Assembly of GaN Chips Working at High Temperatures”, ESTC Conference, Dresden, 2011.
• [8] https://aimsolder.com/sites/default/files/alloy_sac305_tds.pdf
• [9] L. Wang "Low temperature hermetic packaging with Ag sintering process", 16th Intern. Conf. Electronic Packaging Technology, p.1317-1320, 2015.
• [10] P. Górecki, K. Górecki, “Measurements and computations of internal temperatures of the IGBT and the diode situated in the common case”, Electronics, vol. 10, no. 2, 2021, p. 210, doi:10.3390/electronics10020210

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).