双面冷却功率模块

应力降13%

通过优化陶瓷基板结构，实现 GaN 芯片应力和连接层塑性应变的同步降低，提升模块可靠性。

Li, Bingyang · 杨旭 · 王康平 · 伍民 · 陈文洁

IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology 2024

参数信息

GaN芯片应力降幅

13 %

连接层塑性应变变化降幅

56 %

应变实验验证误差

4 %

技术优势

模型预测误差小

热机械应力模型经过应变实验验证，误差小于 4%，可用于指导基板结构设计而减少试错。

优化后应力显著下降

通过调整陶瓷厚度和金属/陶瓷厚度比，GaN 芯片应力降低 13%，连接层塑性应变变化降低 56%，直接提升模块长期可靠性。

应用场景

• 功率模块封装：用于双面冷却功率模块封装设计，直接替换现有陶瓷基板以降低芯片应力。
• GaN功率器件：为 GaN 功率器件提供低应力封装方案，提高器件在高温高功率下的可靠性。
• 宽禁带半导体：解决宽禁带半导体器件因高热流密度带来的封装应力问题，延长模块寿命。