压接式晶闸管器件的界面反应及失效模式分析

耿 泽林, 甄 成, 马 立民
北京工业大学材料科学与工程学院

摘要


随着电力电子技术的发展，压接式晶闸管器件的可靠性问题愈发显著。晶闸管作为典型的压接式功率器件，
已被广泛应用于高压输电领域。然而，目前还缺乏对晶闸管服役过程中界面反应及界面失效机理的深入研究，制约
了晶闸管器件的性能和寿命。因此，本文通过短路电流实验、高温老化实验以及液固扩散实验，系统地分析了压接
式晶闸管器件在服役过程中的界面反应及失效机理。其中，焦耳热是造成晶闸管器件失效的直接原因，在短路电流
的作用下，晶闸管器件中Al层的熔化导致了硅芯片界面处的电流密度和温度急剧升高，破坏了硅芯片结构，进而导
致器件失效。本研究揭示了压接式晶闸管器件的界面失效机理，为压接式晶闸管器件的性能改善提供了可靠的科学
依据。

关键词


压接式晶闸管；失效模式；界面分析；液固扩散；电力电子

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