期間，由江蘇博睿光電有限公司協辦的“可靠性與熱管理技術”分會上,桂林電子科技大學王浩潔帶來了“多場載荷下功率器件IGBT壽命預測分析”的主題報告。

在日常使用和運輸過程中，功率器件IGBT模塊往往同時承受熱載荷和隨機振動載荷，導致模塊焊接層的高周疲勞失效和整個IGBT模塊的疲勞失效。目前，雖然熱載荷作用下器件的疲勞失效研究已經相當成熟，但對熱-振動耦合下器件疲勞失效的研究還很少。報告分享了以IGBT模塊為研究對象，對IGBT模塊在熱振動耦合下的疲勞壽命預測進行的研究成果。探討了有限元分析建模與邊界條件、有限元分析材料性能與結構尺寸設置、有限元分析荷載條件、有限元分析分析結果、熱振動耦合有限元分析、熱循環載荷下的疲勞壽命計算、IGBT模塊在熱振動耦合載荷下的疲勞壽命計算等內容。

報告研究功率器件IGBT在熱振動耦合下的疲勞壽命環境。到期對于在熱載荷和振動載荷共同作用下的失效疲勞研究有限舞臺。與電力設備應用場景的多樣化隨著其使用環境的惡化，研究熱、振動耦合載荷對器件的影響具有較高的參考價值。

結果表明，模塊在熱循環載荷下的疲勞壽命為94490.5h，熱振動耦合條件下的疲勞壽命為59.5h。在對模塊進行熱模態分析時發現，當溫度升高時，各階固有頻率將減少。這個因為影響模態參數隨溫度變化的主要因素是熱物理參數隨溫度的變化，稱之為材料非線性，或者熱應力和幾何非線性。共振現象發生在一階頻率。因此，為了保證模塊的可靠性，應避免在該頻率附近的沖擊載荷。

 

（內容根據現場資料整理，如有出入敬請諒解）