公开(公告)号：CN115994464A

公开(公告)日：2023-04-21

申请号：CN202211579932.7

申请日：2022-12-09

Applicant: 湖南大学 ,  长沙半导体技术与应用创新研究院

Inventor： 杨鑫 ,  武新龙 ,  衡可 ,  叶俊杰 ,  欧阳晓平

IPC: G06F30/23 ,  G06F119/02 ,  G06F119/04

Abstract: 本发明提供一种基于焊料层裂纹长度扩展的功率器件剩余寿命预测方法及系统，所述剩余寿命预测方法包括：建立有限元二维模型/有限元三维模型；将所述有限元二维模型/有限元三维模型中的芯片焊料层模型均分为K个单元格；依次执行第1老化阶段、第2老化阶段、……、第S+1老化阶段，得到第k老化阶段完成时刻功率器件的结壳热阻；焊料层裂纹长度随着失效的单元格数量增加而增大；实时监测实际试验中功率器件的功率循环次数、与功率循环次数对应的功率器件的结壳热阻，判断当前功率器件的结壳热阻属于哪个区间，再利用相应的公式计算从当前监测结壳热阻的时刻到芯片焊料层失效所需的功率循环次数。

公开(公告)号：CN115186556A

公开(公告)日：2022-10-14

申请号：CN202210845325.4

申请日：2022-07-19

Applicant: 湖南大学 ,  长沙半导体技术与应用创新研究院

Inventor： 杨鑫 ,  衡可 ,  武新龙 ,  欧阳晓平

IPC: G06F30/23 ,  G06F30/20 ,  G06F119/08

Abstract: 本发明提供一种热阻抗模型建模及结温估计方法、计算机设备及存储介质。功率模块热阻抗模型建模方法包括：建立功率模块的有限元热仿真模型；根据有限元热仿真模型的仿真结果得到HA×PA个第一求和值；在oxyz坐标系中得到HA×PA个坐标点，从而得到三维曲面；将三维曲面映射到o1x1y1坐标系中，得到第一映射结果，且形成第NA条连线；在将第一虚拟线段划分得到的第n个子线段上取第n个特征坐标点；建立功率模块的热阻抗模型。

公开(公告)号：CN116484777B

公开(公告)日：2023-10-13

申请号：CN202310721350.6

申请日：2023-06-19

Applicant: 湖南大学

Inventor： 杨鑫 ,  徐思维 ,  衡可

IPC: G06F30/3308 ,  G06F30/398 ,  G01R31/26 ,  G06F119/06 ,  G06F119/08

Abstract: 本发明提供一种热网络模型建模及芯片温度计算方法、设备及存储介质。功率模块热网络模型包括K个传热支路；第i个功率损耗元件与热沉连接，第i个功率损耗元件、节点Y(i,1)之间设置热阻Ri,1,1；节点Y(i,na)与节点Y(i,na+1)之间设置相互串联的热阻Ri,na,2、热阻Ri,na+1,1，节点Y(i,N)与节点Y(i,N+1)之间设置有热阻Ri,N,2；节点Y(i,nb)与热沉之间设置热容Ci,nb；阻值根据热流密度、第nb层的厚度、实际功率损耗、第i条路径上第nb层的热导率确定；容值根据热流密度、第nb层的厚度、实际功率损耗、第i条路径上第nb层的比热容、第nb层的密度确定。

公开(公告)号：CN116454040B

公开(公告)日：2023-10-31

申请号：CN202310706981.0

申请日：2023-06-15

Applicant: 湖南大学

Inventor： 杨鑫 ,  武新龙 ,  叶俊杰 ,  衡可 ,  欧阳晓平

IPC: H01L23/373 ,  H01L23/367 ,  H01L23/15

Abstract: 本发明提供一种功率半导体器件封装结构，所述功率半导体器件封装结构具有在高度方向上由上到下依次设置的芯片、第一铜层、陶瓷层、第二铜层；其特征在于：所述陶瓷层朝向第一铜层/第二铜层的一侧开设有凹槽，所述第一铜层/第二铜层具有朝向陶瓷层设置的凸起，所述凸起与凹槽的形状相适应；平行于所述封装结构高度方向且经过所述凹槽最大槽深位置的直线与芯片轴线相重合。

公开(公告)号：CN116484777A

公开(公告)日：2023-07-25

申请号：CN202310721350.6

申请日：2023-06-19

Applicant: 湖南大学

Inventor： 杨鑫 ,  徐思维 ,  衡可

IPC: G06F30/3308 ,  G06F30/398 ,  G01R31/26 ,  G06F119/06 ,  G06F119/08

Abstract: 本发明提供一种热网络模型建模及芯片温度计算方法、设备及存储介质。功率模块热网络模型包括K个传热支路；第i个功率损耗元件与热沉连接，第i个功率损耗元件、节点Y(i,1)之间设置热阻Ri,1,1；节点Y(i,na)与节点Y(i,na+1)之间设置相互串联的热阻Ri,na,2、热阻Ri,na+1,1，节点Y(i,N)与节点Y(i,N+1)之间设置有热阻Ri,N,2；节点Y(i,nb)与热沉之间设置热容Ci,nb；阻值根据热流密度、第nb层的厚度、实际功率损耗、第i条路径上第nb层的热导率确定；容值根据热流密度、第nb层的厚度、实际功率损耗、第i条路径上第nb层的比热容、第nb层的密度确定。

公开(公告)号：CN116454040A

公开(公告)日：2023-07-18

申请号：CN202310706981.0

申请日：2023-06-15

Applicant: 湖南大学

Inventor： 杨鑫 ,  武新龙 ,  叶俊杰 ,  衡可 ,  欧阳晓平

IPC: H01L23/373 ,  H01L23/367 ,  H01L23/15

Abstract: 本发明提供一种功率半导体器件封装结构，所述功率半导体器件封装结构具有在高度方向上由上到下依次设置的芯片、第一铜层、陶瓷层、第二铜层；其特征在于：所述陶瓷层朝向第一铜层/第二铜层的一侧开设有凹槽，所述第一铜层/第二铜层具有朝向陶瓷层设置的凸起，所述凸起与凹槽的形状相适应；平行于所述封装结构高度方向且经过所述凹槽最大槽深位置的直线与芯片轴线相重合。