摘要

钎料良好的热、力学行为是微电子芯片高可靠性的重要保证。在交互温度载荷作用下,钎料层的蠕变及疲劳特性往往直接决定电子芯片的使用寿命。该文通过高、低温蠕变行为测试,构建了更大温度变化范围的Sn3Ag0.5Cu钎料蠕变本构模型。应用有限元热固耦合方法,将钎料蠕变本构模型嵌入到碳化硅绝缘栅双极晶体管(SiC-IGBT)功率模块中,分析功率模块经历–40~120℃温度循环时钎料层的热蠕变疲劳行为。结合分析结果,利用剪切应变范围、蠕变应变和应变能模型分别预测了钎料层的热疲劳寿命。预测结果表明,3种模型预测结果吻合较好,预测结果可靠。