姚芳，胡洋，吳偉濤

（河北工業(yè)大學(xué)電氣工程學(xué)院，天津 300130）

IGBT模塊結(jié)殼熱阻快速計(jì)算法研究

姚芳，胡洋，吳偉濤

（河北工業(yè)大學(xué)電氣工程學(xué)院，天津 300130）

熱阻是評(píng)價(jià)IGBT可靠性的重要指標(biāo)。尋找簡(jiǎn)便高精度的測(cè)量方法對(duì)IGBT熱阻進(jìn)行測(cè)試具有十分重要的意義。根據(jù)JESD51—14中的瞬態(tài)熱阻抗定義式，提出了一種可以快速、準(zhǔn)確計(jì)算IGBT模塊結(jié)殼熱阻的方法。建立了根據(jù)不同散熱系數(shù)下模塊結(jié)溫變化曲線的分離點(diǎn)求解模塊結(jié)殼熱阻的計(jì)算模型，制定了試驗(yàn)求解具體步驟。對(duì)所提出的方法和所設(shè)計(jì)的計(jì)算模型進(jìn)行仿真研究和試驗(yàn)研究，并在實(shí)驗(yàn)室條件下驗(yàn)證了其可行性。

IGBT模塊；結(jié)殼熱阻；快速計(jì)算；瞬態(tài)熱阻抗；模型

隨著半導(dǎo)體技術(shù)的迅速發(fā)展以及絕緣柵雙極型晶體管（insulated gate bipolar translator，IGBT）模塊的普遍應(yīng)用，對(duì)電力電子可靠性的要求越來(lái)越高，過(guò)熱失效作為主要失效原因也成為阻礙IGBT器件發(fā)展的一大因素［1］。為了突破這一瓶頸，近年來(lái)國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者也把目光投入到IGBT模塊熱失效分析上［2-3］。熱阻作為表征半導(dǎo)體器件熱傳導(dǎo)能力的參數(shù)，也成為熱失效問(wèn)題的研究重點(diǎn)［4］。

IGBT熱阻的測(cè)試及計(jì)算方法常見(jiàn)的有以下幾種，包括熱傳導(dǎo)法、熱敏參數(shù)法［5-6］、物理接觸法［7］、紅外熱成像法［8-9］、等效熱網(wǎng)絡(luò)模型法［10-11］等。

熱傳導(dǎo)法根據(jù)IGBT的定義式計(jì)算熱阻。該方法的優(yōu)點(diǎn)是以直接根據(jù)尺寸參數(shù)及材料熱特性求解模塊的結(jié)殼熱阻，并可以清晰反映模塊內(nèi)部各層結(jié)構(gòu)的熱阻值，缺點(diǎn)是模塊內(nèi)部各層導(dǎo)熱材料的厚度和有效導(dǎo)熱面積均為近似值，并且忽略了各層材料熱導(dǎo)率隨溫度及退化程度發(fā)生變化的情況。

熱敏參數(shù)法首先得到溫敏參數(shù)，由溫敏參數(shù)求得IGBT的結(jié)溫，再根據(jù)IGBT熱阻的計(jì)算式求得其熱阻。該方法優(yōu)點(diǎn)是不易對(duì)器件造成破壞；缺點(diǎn)是引入了較多的測(cè)量誤差，殼溫最大值點(diǎn)難以確定，并且該方法需要在IGBT模塊達(dá)到熱穩(wěn)態(tài)時(shí)才能進(jìn)行求解。對(duì)此也有很多文獻(xiàn)對(duì)該方法進(jìn)行改進(jìn)。

物理接觸法包括使用熱電偶、光纖探頭等直接對(duì)結(jié)溫或殼溫進(jìn)行測(cè)量。該方法的優(yōu)點(diǎn)是直接可以得到測(cè)量點(diǎn)任意時(shí)刻的溫度；缺點(diǎn)是一方面會(huì)對(duì)器件造成破壞，并且造成的破壞也會(huì)影響溫度的分布情況，另一方面測(cè)量點(diǎn)可能并非溫度最大值點(diǎn)，這都將帶來(lái)誤差。

紅外熱成像法是使用紅外熱成像系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)溫。其優(yōu)點(diǎn)是測(cè)量精度高，探測(cè)速度快；缺點(diǎn)是成本高。

等效熱網(wǎng)絡(luò)模型法通過(guò)利用計(jì)算機(jī)軟件編程，對(duì)IGBT模塊的瞬態(tài)熱阻抗曲線進(jìn)行擬合，得到其RC熱網(wǎng)絡(luò)模型，進(jìn)而求得熱阻。該方法優(yōu)點(diǎn)是計(jì)算速度快；缺點(diǎn)是隨著IGBT模塊的不斷退化，需要對(duì)熱網(wǎng)絡(luò)模型的阻容參數(shù)不斷進(jìn)行修正，工作繁瑣。

根據(jù)以上分析可知，傳統(tǒng)的熱阻計(jì)算方法在準(zhǔn)確性、測(cè)量周期或是成本上都有著些許缺陷，因此，本文根據(jù)瞬態(tài)熱阻抗計(jì)算式提出了一種可以在工況條件下快速、準(zhǔn)確計(jì)算IGBT模塊結(jié)殼熱阻的方法。

1 IGBT模塊快速計(jì)算法原理

JESD51—14中定義，在t=0時(shí)刻給半導(dǎo)體器件施加1個(gè)恒定的熱功率，那么t時(shí)刻的瞬態(tài)熱阻抗可通過(guò)下式計(jì)算：

式中：TJ(t)為t時(shí)刻的芯片結(jié)溫；TJ(t=0)為t=0時(shí)刻的芯片結(jié)溫；PH為施加的熱功率。

根據(jù)電熱比擬理論，熱阻作為材料自身屬性，是固定不變的。但是熱與電還有著根本的不同，電的傳遞速度即電場(chǎng)的傳播速度非?？欤鵁岬膫鞑t相對(duì)比較緩慢，具有遲滯性。因此，以IGBT模塊為例，在熱量由芯片產(chǎn)生，向下傳遞的過(guò)程中，當(dāng)t1時(shí)刻熱量前端剛傳遞到襯底層（DBC）底面時(shí)，那么熱量所流經(jīng)材料的熱阻為結(jié)到DBC底面的熱阻，根據(jù)式（1）求得的ZθJC（t1）即結(jié)到DBC底面的熱阻；當(dāng)t2時(shí)刻熱量前端傳遞到銅基板底面時(shí)，那么熱量所流經(jīng)的熱阻則為模塊結(jié)殼熱阻，根據(jù)式（1）求得的ZθJC（t2）即結(jié)殼熱阻。所以通過(guò)研究熱量前端傳遞到銅基板底面的時(shí)間節(jié)點(diǎn)及該時(shí)刻的模塊結(jié)溫大小，根據(jù)熱量的流經(jīng)熱阻，由式（1）就可求得模塊的結(jié)殼熱阻。

為了研究熱量傳遞到銅基板底面的時(shí)間點(diǎn)，通過(guò)仿真研究某恒功率載荷下IGBT模塊的結(jié)殼溫度在0.02 s前的變化曲線，如圖1所示。

圖1 IGBT模塊0.02 s前結(jié)殼溫度變化曲線Fig.1 Junction-case temperature change curves before 0.02 s of IGBT

由圖1可知，在t0時(shí)刻施加恒功率載荷后，芯片溫度迅速上升，在0.02 s時(shí)刻升高了0.85℃，而殼的溫度升高出現(xiàn)遲滯性，在0.014 s才有較為明顯的升高，且溫度變化速率要小于結(jié)溫變化速率，在0.02 s時(shí)殼溫升高了0.003℃左右。為了準(zhǔn)確研究模塊熱能傳遞過(guò)程，對(duì)圖1中的殼溫變化曲線進(jìn)行局部放大，如圖2所示。

圖2 IGBT模塊0.01 s前殼溫變化曲線Fig.2 Case temperature change curve before 0.01 s of IGBT

由圖2可知，殼溫在0.003 s前不發(fā)生變化，也就是說(shuō)當(dāng)t=0.003 s時(shí)，由芯片吸收的熱量剛好傳遞到IGBT模塊基板底面。

為了便于觀察，只對(duì)模塊中1組IGBT芯片的剖切面進(jìn)行仿真，得出IGBT在0.003 s時(shí)的瞬態(tài)縱向分布，如圖3所示。

圖3 IGBT模塊0.003 s溫度瞬態(tài)縱向分布Fig.3 Temperature transient vertical distribution at 0.003 s of IGBT

圖3中，熱流的流動(dòng)沿箭頭方向由IGBT芯片流向銅基板底面。根據(jù)該仿真可知，在0.003 s時(shí)，熱流剛好傳到銅基板底側(cè)，也證明了我們所提出的遲滯性理論。

通過(guò)圖1～圖3可知，熱量從芯片傳遞到銅基板底面的時(shí)間為0.003 s，由于IGBT模塊芯片到銅基板底面的垂直距離為4.75 mm，所以可以求得熱量在IGBT模塊中的平均傳播速度為1.58 m/s，遠(yuǎn)低于電子在金屬導(dǎo)體中的傳播速度，因此熱量的傳遞與電能傳遞相比具有遲滯性。

2 IGBT快速計(jì)算模型建立

根據(jù)對(duì)式（1）的分析可知，當(dāng)tp時(shí)刻熱量恰好傳遞至模塊銅基板底面時(shí)，由式（1）所計(jì)算的瞬態(tài)熱阻ZθJC（tp）是模塊熱量所流經(jīng)的熱阻和，即為模塊的結(jié)殼熱阻。

由圖1可知，熱量從模塊芯片傳遞到銅基板底面的時(shí)間在10-3s數(shù)量級(jí)，非常短暫，因此使用該方法可快速計(jì)算模塊結(jié)殼熱阻，不用等到IGBT模塊進(jìn)入穩(wěn)態(tài)傳熱模式時(shí)才能進(jìn)行測(cè)量。因此，工況條件下使用該方法，可以在IGBT模塊啟動(dòng)的瞬間獲取模塊的結(jié)殼熱阻。

因?yàn)槟K在工作前各點(diǎn)溫度與環(huán)境溫度相同，所以模塊結(jié)殼熱阻的計(jì)算方法如下式所示：

其中，tp滿足：

式中：Ta為環(huán)境溫度；Tc(t)為t時(shí)刻模塊的殼溫；tp為模塊殼溫剛開(kāi)始升高的時(shí)間點(diǎn)。

根據(jù)以上研究表明，通過(guò)仿真能簡(jiǎn)單捕捉到殼溫剛開(kāi)始升高的時(shí)間點(diǎn)及對(duì)應(yīng)時(shí)刻的結(jié)溫。而在實(shí)際工況測(cè)量時(shí)，為了獲取該時(shí)間節(jié)點(diǎn)，需要同時(shí)監(jiān)測(cè)模塊的結(jié)殼溫度，根據(jù)模塊的變化曲線擬合曲線方程，尋找ΔTc正好不為零時(shí)的tp值。但建立數(shù)學(xué)模型，并求導(dǎo)分析的過(guò)程繁瑣，且在選取底殼溫度測(cè)量點(diǎn)時(shí)具有隨機(jī)性，因而導(dǎo)致結(jié)殼熱阻計(jì)算結(jié)果產(chǎn)生誤差。

為了可以準(zhǔn)確獲取tp時(shí)刻的結(jié)溫TJ(tp),需要對(duì)IGBT模塊的傳熱過(guò)程進(jìn)一步分析。當(dāng)給IGBT模塊施加一恒定功率時(shí)，熱量由芯片的PN結(jié)產(chǎn)生并垂直向下傳遞，當(dāng)器件的殼溫沒(méi)有發(fā)生變化之前，通過(guò)式（1）求得的瞬態(tài)熱阻大小不受模塊外部散熱條件的影響，只與模塊內(nèi)部散熱性能有關(guān)。因此，對(duì)于散熱條件不同的IGBT模塊，由于在此時(shí)間段，熱量的傳遞路徑完全一致，所以模塊的結(jié)溫變化曲線也完全一致。隨著時(shí)間的推移，由于IGBT模塊銅基板底面溫度升高而通過(guò)熱對(duì)流的方式向環(huán)境中散失熱量，此時(shí)通過(guò)式（1）求得的瞬態(tài)熱阻大小將受模塊外部散熱的影響。對(duì)于不同的散熱條件，IGBT模塊的熱量傳遞路徑在此時(shí)刻后發(fā)生變化，結(jié)溫曲線也出現(xiàn)分離。2個(gè)不同散熱系數(shù)的IGBT模塊，在施加相同熱載荷時(shí)結(jié)溫變化曲線如圖4所示。

圖4 不同散熱系數(shù)下IGBT模塊結(jié)溫變化曲線示意圖Fig.4 The temperature change curves under differentheat dissipation coeffcient of IGBT

由圖4分析知，在tp時(shí)刻，熱量剛好由芯片傳遞至模塊銅基板底面；在tp時(shí)刻之前兩模塊熱量傳遞路徑及條件完全一致，所以對(duì)于不同散熱系數(shù)的IGBT模塊結(jié)溫在此時(shí)間段變化曲線一致；在tp時(shí)刻后，熱量開(kāi)始由銅基板底面向環(huán)境中散失，由于采用不同的對(duì)流系數(shù)，兩種模塊的熱量傳遞條件發(fā)生變化，結(jié)溫升高速率也發(fā)生變化：對(duì)流系數(shù)較大的模塊，結(jié)溫變化率小，對(duì)流系數(shù)小的模塊，結(jié)溫變化率大。

3 IGBT模塊快速計(jì)算仿真研究

為了驗(yàn)證所提出方法的正確性，通過(guò)有限元仿真對(duì)一案例進(jìn)行求解計(jì)算。為了可以同時(shí)快速計(jì)算模塊熱阻，仿真中在同一工作平臺(tái)建立2個(gè)完全一致的IGBT模塊三維模型，并為它們?cè)O(shè)置不同的對(duì)流系數(shù)，以代替實(shí)際測(cè)量時(shí)的先后2次測(cè)量。具體求解過(guò)程如下。

1）在同一工作平臺(tái)建立2個(gè)完全一致的IGBT模塊3維模型，并進(jìn)行完全相同的網(wǎng)絡(luò)劃分，如圖5所示。

圖5 同一工作平臺(tái)2模塊網(wǎng)絡(luò)劃分示意圖Fig.5 Network partition sketch map of two IGBT in the same working platform

2）銅基板底面的對(duì)流系數(shù)分別設(shè)為50和100，仿真不同散熱條件的模塊傳熱特性。

3）給2個(gè)模塊的IGBT芯片均施加功率為50 W的熱載荷。

4）通過(guò)仿真獲得IGBT模塊的結(jié)溫變化曲線如圖6所示。

圖6 不同散熱系數(shù)下結(jié)溫仿真曲線Fig.6 Junction temperature simulation curves under different heat dissipation coeffcient

由圖6可知，在t=0.001 4 s時(shí)，2條結(jié)溫曲線發(fā)生分離，分離時(shí)的結(jié)溫大小為T(mén)J（0.001 4）=33.3℃。

5）經(jīng)過(guò)仿真可知，TJ（0.001 4）=33.3℃，Ta=25℃，P=50 W，根據(jù)式（2），求得IGBT模塊的結(jié)殼熱阻RJC=0.166℃/W。

通過(guò)熱傳導(dǎo)法求得的IGBT模塊結(jié)殼熱阻為0.168℃/W，通過(guò)等效熱網(wǎng)絡(luò)模型法求得的結(jié)殼熱阻值為0.1672℃/W，IGBT使用手冊(cè)中給出該試品未退化時(shí)的結(jié)殼熱阻為0.167℃/W。這里，通過(guò)獲取不同散熱條件下結(jié)溫變化曲線分離點(diǎn)求解的結(jié)殼熱阻為0.166℃/W。對(duì)以上結(jié)果進(jìn)行比較，驗(yàn)證了IGBT模塊快速計(jì)算法的可行性與正確性。

4 IGBT模塊快速計(jì)算試驗(yàn)研究

4.1 快速計(jì)算工況條件實(shí)現(xiàn)方法

根據(jù)以上分析，在實(shí)際工況條件下使用該模型計(jì)算IGBT模塊結(jié)殼熱阻的實(shí)現(xiàn)方法為：在同一坐標(biāo)系下繪制不同散熱條件下IGBT模塊的結(jié)溫變化曲線，2條曲線的分離點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻即為殼溫剛開(kāi)始升高的時(shí)間點(diǎn)tp,此時(shí)對(duì)應(yīng)的結(jié)溫大小即為T(mén)J(tp)。這樣就可以根據(jù)式（2）直接計(jì)算模塊的結(jié)殼熱阻。

在工況條件下通過(guò)該方法計(jì)算模塊結(jié)殼熱阻的具體步驟如下：

1）使IGBT模塊在環(huán)境溫度Ta下達(dá)到熱穩(wěn)態(tài)，即模塊各節(jié)點(diǎn)溫度均為T(mén)a,沒(méi)有熱傳遞發(fā)生；

2）給IGBT模塊施加一恒定功率P，采集其結(jié)溫變化曲線；

3）改變IGBT模塊的散熱條件，如：裝配散熱器時(shí)，改變銅基板與散熱器之間的導(dǎo)熱硅脂厚度，不裝配散熱器時(shí)，施加或改變風(fēng)冷的空氣流速。再次施加恒定功率P，采集其結(jié)溫變化曲線；

4）尋找2次采集的結(jié)溫變化曲線分離點(diǎn)對(duì)應(yīng)的結(jié)溫大小TJ(tp)；

5）根據(jù)式（2）計(jì)算模塊的結(jié)殼熱阻。

為了使得測(cè)試過(guò)程更加快捷方便，可以提前測(cè)量不同條件下結(jié)溫的變化曲線，形成數(shù)據(jù)庫(kù)。這樣，實(shí)際操作時(shí)只需測(cè)量1次結(jié)溫變化曲線，再與數(shù)據(jù)庫(kù)中同條件結(jié)溫曲線進(jìn)行比對(duì)即可。

4.2 快速計(jì)算實(shí)驗(yàn)條件實(shí)現(xiàn)方法

通過(guò)埋入光纖傳感器可以實(shí)現(xiàn)在不改變模塊自身傳熱特性的基礎(chǔ)上準(zhǔn)確測(cè)量芯片結(jié)溫，本節(jié)將根據(jù)分離點(diǎn)求結(jié)殼熱阻的方法，在實(shí)驗(yàn)室條件下測(cè)量模塊結(jié)殼熱阻。

根據(jù)制定的在工況條件下實(shí)驗(yàn)該方法的具體步驟，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)條件下結(jié)殼熱阻測(cè)試的實(shí)現(xiàn)方法。

1）環(huán)境溫度設(shè)置。為了更好地模擬工況條件，實(shí)驗(yàn)過(guò)程直接在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中進(jìn)行，同時(shí)記錄測(cè)試時(shí)刻環(huán)境溫度的大小。

2）施加恒定功率。給IGBT模塊施加30 A的恒定電流，由于出現(xiàn)結(jié)溫分離點(diǎn)的時(shí)刻在幾ms左右，所以給模塊柵極施加+15 V，持續(xù)時(shí)間為1 s的脈沖信號(hào)。經(jīng)測(cè)量計(jì)算，此時(shí)的產(chǎn)熱功率為52.6 W。

3）設(shè)置不同散熱系數(shù)。由于2次測(cè)量需要給模塊設(shè)置不同的散熱系數(shù)，所以實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，第1次測(cè)量時(shí)，不做任何散熱處理，第2次測(cè)量時(shí)給模塊進(jìn)行風(fēng)冷。

4）結(jié)溫采樣。通過(guò)溫度信號(hào)解調(diào)器可以將光纖探頭采集的光信號(hào)處理后發(fā)送給PC機(jī)，通過(guò)PC機(jī)可進(jìn)行曲線擬合等處理。試驗(yàn)時(shí)，通過(guò)計(jì)算機(jī)設(shè)置結(jié)溫的采樣頻率為9 600 Hz，即每s可以采集9 600個(gè)溫度值，每隔0.1 ms采樣1次。經(jīng)測(cè)量IGBT模塊施加載荷時(shí)，環(huán)境溫度為T(mén)a=19.8℃。

4.3 快速計(jì)算實(shí)驗(yàn)條件結(jié)果及分析

嚴(yán)格按照以上實(shí)驗(yàn)室條件進(jìn)行測(cè)試，2次實(shí)驗(yàn)采集的結(jié)溫點(diǎn)如圖7所示。

圖7 試驗(yàn)結(jié)溫采集點(diǎn)Fig.7 Experimental junction temperature acquisition point

由圖7及采集點(diǎn)數(shù)據(jù)分析可知，2次測(cè)量結(jié)溫分離點(diǎn)時(shí)刻結(jié)溫為T(mén)J(tp)=28.6℃。根據(jù)實(shí)驗(yàn)條件可知，Ta=19.8℃，P=52.6 W，根據(jù)式（2）求得模塊的結(jié)殼熱阻為RJC=0.167 3℃/W。

經(jīng)過(guò)比對(duì)實(shí)驗(yàn)計(jì)算結(jié)果發(fā)現(xiàn)，使用結(jié)溫分離點(diǎn)法計(jì)算模塊結(jié)殼熱阻準(zhǔn)確度較高。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程耗時(shí)短，無(wú)需等待模塊進(jìn)入熱穩(wěn)態(tài)，可實(shí)現(xiàn)快速測(cè)量。

通過(guò)分析試驗(yàn)過(guò)程，總結(jié)發(fā)現(xiàn)在工況條件下使用該方法也存在一些不足：1）工況條件下的IGBT模塊都有封裝結(jié)構(gòu)，無(wú)法直接測(cè)量芯片結(jié)溫；2）該測(cè)試方法需要在不同對(duì)流系數(shù)下進(jìn)行2次測(cè)量，第1次結(jié)束后需等待IGBT模塊冷卻到環(huán)境溫度才可進(jìn)行下一次測(cè)量；3）在工況條件下IGBT模塊都是裝配散熱器使用的，拆卸散熱器或改變散熱器與銅底板導(dǎo)熱硅脂的厚度，工作會(huì)比較繁瑣，并且影響IGBT模塊的正常使用。

通過(guò)本文的分析可知，該IGBT模塊結(jié)殼溫度快速計(jì)算法具有以下優(yōu)點(diǎn)：1）無(wú)需測(cè)量模塊的殼溫，消除了測(cè)量IGBT殼溫時(shí)因選取節(jié)點(diǎn)的隨機(jī)性而引入的計(jì)算誤差；2）測(cè)量誤差小，IGBT模塊芯片各處溫度分布差異很小，所以測(cè)量點(diǎn)選取的隨機(jī)性對(duì)熱阻計(jì)算的影響非常小，同時(shí)，環(huán)境溫度和施加的恒定功率都可以在工況條件下準(zhǔn)確測(cè)量；3）測(cè)量周期短，因?yàn)闊崃繌哪K芯片傳遞到銅基板底面的時(shí)間在10-3s數(shù)量級(jí)，因此給IGBT模塊施加恒功率P的時(shí)間要求非常短，采集1個(gè)結(jié)溫變化的曲線在幾s內(nèi)就可完成。

5 結(jié)論

本文為了探尋熱阻的快速計(jì)算方法，提出了通過(guò)獲取不同散熱條件下結(jié)溫變化曲線分離點(diǎn)來(lái)求解IGBT模塊結(jié)殼熱阻的方法。設(shè)計(jì)出了工況條件下通過(guò)該方法求解IGBT模塊結(jié)殼熱阻的實(shí)現(xiàn)方法和具體實(shí)驗(yàn)步驟，并對(duì)該方法進(jìn)行了仿真分析以及試驗(yàn)分析，利用該方法均快速準(zhǔn)確獲得了IGBT模塊的結(jié)殼熱阻。總結(jié)知該方法具有計(jì)算誤差小、測(cè)量周期短的優(yōu)點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確、快速測(cè)量模塊結(jié)殼熱阻的要求。

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Study on a Fast Calculation Method of Junction-to-case Thermal Resistance of IGBT Modules

YAO Fang，HU Yang，WU Weitao
（School of Electrical Engineering，Hebei University of Technology，Tianjin 300130，China）

Thermal resistance is an important index to evaluate the reliability of insulated gate bipolar translator（IGBT）.It′s very significant to find a simple and accurate method to measure the thermal resistance of IGBT.According to the analysis of the transient thermal impedance formula defined in JESD51—14，a fast，accurate calculation method of the junction-to-case thermal resistance of IGBT module was proposed.A calculation model was designed according to the separation point of the temperature changed curve of the module under different heat dissipation coefficient to solve the catculation merhod of the juntion-to-case resistance module，specific steps of test solution were also made.The simulation and experimental study of the proposed method and the computational model were carried out and its feasibilitied is verified under the laboratory conditions.

IGBT module；junction-to-case thermal resistance；fast calculation；transient thermal impedance；moduler

TM56

A

10.19457/j.1001-2095.20170614

2016-05-19

修改稿日期：2016-08-06

國(guó)家自然科學(xué)基金（51377044）；河北省科技支撐計(jì)劃（13214303D，14214503D）

姚芳（1973-），女，碩士生導(dǎo)師，教授，Email：yaofang@hebut.edu.cn