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公开(公告)号：CN115186592A
公开(公告)日：2022-10-14
申请号：CN202210845323.5
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
IPC: G06F30/27 , G06K9/62 , G06N3/04 , G06Q10/04 , G06F119/04 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种功率半导体模块的寿命预测方法、终端设备及存储介质，确定在功率循环条件运行下的功率半导体器件的使用寿命影响因素；由所述影响因素构建训练数据集，并对训练数据集中的数据进行规范化处理，利用规范化处理后的训练数据集训练深度卷积神经网络，得到寿命预测模型。本发明考虑到特征参数对使用寿命的单独和相互影响，产生了更准确的预测结果。
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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
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。
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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
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。
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公开(公告)号：CN116859206B
公开(公告)日：2024-01-30
申请号：CN202311129674.7
申请日：2023-09-04
Applicant: 湖南大学
IPC: G01R31/26 , G06F30/20 , G06F119/02 , G06F119/04
Abstract: 本发明提供一种功率模块中键合界面最小剩余长度预测方法，包括：在步骤（A1）、（A2）、A3）中，分别令功率循环次数、开通时间、导通电流作为单一变量进行变化，分别拟合得到以功率循环次数、开通时间、导通电流为自变量的函数；将步骤（A1）、（A2）、（A3）得到的3个函数相乘后再乘以L0，利用N1组参数、N2组参数、N3组参数确定L0的值，从而得到对功率模块中键合界面最小剩余长度进行预测的公式。
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公开(公告)号：CN117195665A
公开(公告)日：2023-12-08
申请号：CN202311471667.5
申请日：2023-11-07
Applicant: 湖南大学
IPC: G06F30/23 , G06T17/20 , G06F119/02 , G06F119/04
Abstract: 一种功率半导体器件键合线的寿命预测模型构建方法，包括：设计功率循环老化实验，获得器件不同功率循环周期数下键合界面的裂纹长度及温度波动；建立不同裂纹长度键合界面的器件3D模型，并在不同裂纹长度键合界面的器件3D模型下，进行有限元仿真，获取键合界面的不同温度波动∆T，以及各温度波动∆T下键合界面对应的应变强度因子DK；根据裂纹长度l及相应的∆T、相应的DK，拟合出DK关于∆T及l的函数关系式；根据DK关于∆T及l的函数关系式，及步骤1中不同功率循环周期数下键合界面的裂纹长度及温度波动，获得键合界面的功率循环周期数关于温度波动及裂纹长度的函数关系式。本发明预测精度高，通用性较好。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN116705734A
公开(公告)日：2023-09-05
申请号：CN202310971573.8
申请日：2023-08-03
Applicant: 湖南大学
IPC: H01L23/473 , H01L23/367 , H01L23/427 , H01L23/467
Abstract: 一种功率模块的自驱动散热结构，包括内部散热结构、外部被动散热装置和冷却流体，内部散热结构集成到功率模块中，内部散热结构通过流体管道与外部被动散热装置连通，外部被动散热装置布置在高于内部散热结构的位置，冷却流体在内部散热结构与外部被动散热装置之间循环流动，具体为：内部散热结构内的冷却流体吸收功率模块的热量后体积膨胀流入外部被动散热装置，外部被动散热装置将冷却流体的热量传递到环境中，冷却流体冷却后在重力作用下回流到内部散热结构。本发明散热效率高，无需外部能量驱动，且不额外增加功率模块封装体积。
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公开(公告)号：CN117195665B
公开(公告)日：2024-01-26
申请号：CN202311471667.5
申请日：2023-11-07
Applicant: 湖南大学
IPC: G06F30/23 , G06T17/20 , G06F119/02 , G06F119/04
Abstract: 一种功率半导体器件键合线的寿命预测模型构建方法，包括：设计功率循环老化实验，获得器件不同功率循环周期数下键合界面的裂纹长度及温度波动；建立不同裂纹长度键合界面的器件3D模型，并在不同裂纹长度键合界面的器件3D模型下，进行有限元仿真，获取键合界面的不同温度波动∆T，以及各温度波动∆T下键合界面对应的应变强度因子DK；根据裂纹长度l及相应的∆T、相应的DK，拟合出DK关于∆T及l的函数关系式；根据DK关于∆T及l的函数关系式，及步骤1中不同功率循环周期数下键合界面的裂纹长度及温度波动，获得键合界面的功率循环周期数关于(56)对比文件江南;陈民铀;徐盛友;赖伟;高兵.计及裂纹损伤的IGBT模块热疲劳失效分析.浙江大学学报(工学版).2017,(第04期),全文.
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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
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。
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公开(公告)号：CN116859206A
公开(公告)日：2023-10-10
申请号：CN202311129674.7
申请日：2023-09-04
Applicant: 湖南大学
IPC: G01R31/26 , G06F30/20 , G06F119/02 , G06F119/04
Abstract: 本发明提供一种功率模块中键合界面最小剩余长度预测方法，包括：在步骤（A1）、（A2）、（A3）中，分别令功率循环次数、开通时间、导通电流作为单一变量进行变化，分别拟合得到以功率循环次数、开通时间、导通电流为自变量的函数；将步骤（A1）、（A2）、（A3）得到的3个函数相乘后再乘以L0，利用N1组参数、N2组参数、N3组参数确定L0的值，从而得到对功率模块中键合界面最小剩余长度进行预测的公式。
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公开(公告)号：CN116705734B
公开(公告)日：2023-09-29
申请号：CN202310971573.8
申请日：2023-08-03
Applicant: 湖南大学
IPC: H01L23/473 , H01L23/367 , H01L23/427 , H01L23/467
Abstract: 一种功率模块的自驱动散热结构，包括内部散热结构、外部被动散热装置和冷却流体，内部散热结构集成到功率模块中，内部散热结构通过流体管道与外部被动散热装置连通，外部被动散热装置布置在高于内部散热结构的位置，冷却流体在内部散热结构与外部被动散热装置之间循环流动，具体为：内部散热结构内的冷却流体吸收功率模块的热量后体积膨胀流入外部被动散热装置，外部被动散热装置将冷却流体的热量传递到环境中，冷却流体冷却后在重力作用下回流到内部散热结构。本发明散热效率高，无需外部能量驱动，且不额外增加功率模块封装体积。
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