焊接空洞对功率器件可靠性的影响与调控*

doi:10.16257/j.cnki.1681-1070.2023.0077

电子与封装 ›› 2023, Vol. 23 ›› Issue (6): 060203 . doi: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2023.0077

焊接空洞对功率器件可靠性的影响与调控^*

袁海龙^1,2;袁毅凯^1,2;詹洪桂²;成年斌²;汤勇¹

1. 华南理工大学机械与汽车工程学院，广州　510641；2. 佛山市国星光电股份有限公司，广东佛山　528000

收稿日期:2022-10-14 出版日期:2023-06-26 发布日期:2023-04-28
作者简介:袁海龙（1993—），男，湖北荆州人，博士[史敏7] ，主要研究方向为电子封装可靠性。

Influence of Voidsin the Solder Layer on Reliability of Power Devices and Process Evaluation

YUAN Hailong^1,2，YUAN Yikai^1,2，ZHAN Honggui²，CHENG Nianbin²，TANG Yong¹

1.School of Mechanical and AutomotiveEngineering,South China University of Technology, Guangzhou 510641, China; 2. Foshan NationStar Optoelectronics Co.,Ltd.,Foshan 528000, China

Received:2022-10-14 Online:2023-06-26 Published:2023-04-28

摘要/Abstract

摘要： 焊接空洞会导致功率器件在使用过程中结温上升，应力增大，从而降低整个器件的可靠性与寿命。不同大小、不同位置的空洞所产生的影响有所不同。通过Ansys仿真计算了不同大小的空洞处于不同位置时结温与应力的值，建立了结温/应力与空洞大小、位置的三维关系图，对评估现有工艺在空洞调控方面的好坏以及如何降低空洞对结温、应力的影响具有指导意义。结果表明，空洞的孔径越大，且位置处于焊料层中心或边缘位置时，对器件的影响约大。

关键词: 功率器件, 空洞, 结温, 应力, 有限元分析

Abstract: The voids in the solder layer will lead to the increase of junction temperature and stress during the application of power device, so as to reduce the reliability and service life of the device. The influence of voids varies by size and position. The junction temperature and stress of voids with different sizes at different positions are calculated by Ansys. At the same time, the three-dimensional relationship diagram between junction temperature / stress and the size and position of voids is established, which provides guiding significance for not only evaluating the quality of existing technology by voids regulation but also reducing the influence of voids on junction temperature and stress. The results show that the larger the void size is, and when the void is located at the center or edge of the solder layer, the greater the influence on the device will be.

Key words: power devices, voids, junctio ntemperature, stress, finite element analysis

中图分类号:

TN305.94

袁海龙;袁毅凯;詹洪桂;成年斌;汤勇. 焊接空洞对功率器件可靠性的影响与调控^*[J]. 电子与封装, 2023, 23(6): 060203 .

YUAN Hailong，YUAN Yikai，ZHAN Honggui，CHENG Nianbin，TANG Yong. Influence of Voidsin the Solder Layer on Reliability of Power Devices and Process Evaluation[J]. Electronics & Packaging, 2023, 23(6): 060203 .

参考文献

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[史敏6] 袁海龙（1993—），男，湖北荆州人，博士，主要研究方向为电子封装可靠性。

中国半导体行业协会封装分会会刊

中国电子学会电子制造与封装技术分会会刊

焊接空洞对功率器件可靠性的影响与调控^*

Influence of Voidsin the Solder Layer on Reliability of Power Devices and Process Evaluation

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