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压接式IGBT失效短路特性研究的任务书
一、研究背景
随着电力电子技术的不断发展，人们对于高功率、高电压、高频率功率电子设备的需求越来越大，而IGBT作为一种高性能功率半导体器件，被广泛应用于各种电力电子设备中。IGBT的失效对设备和系统的安全稳定运行产生重大影响，因此IGBT的失效机理和失效短路特性的研究十分重要。
压接式IGBT由于具有结构简单、工艺简便、成本低等优点，成为了目前应用最广泛的IGBT型号之一。但是压接式IGBT在封装中内部存在许多接面，这些接面是IGBT失效的主要原因之一。其中，压接件熔化是压接式IGBT中出故障的一种重要形式。因此，本研究将重点研究压接式IGBT失效短路特性中压接件熔化的机理及相关特性。
二、研究目的
本研究的目的是探究压接式IGBT在失效时，压接件熔化所形成的短路特性的机理及其相关特性，以提高IGBT的可靠性和稳定性。
具体目标如下：
1.分析压接件熔化的机理，确定其影响因素并进行定量分析。
2.确定压接件熔化在失效短路中的特性，如熔化速率、熔化形态、熔化后的电学性质等，并与其他失效形式进行对比分析。
3.研究不同压接件材料对压接式IGBT失效短路特性的影响，找出最适合的压接件材料。
4.探究压接式IGBT失效短路中压接件熔化对系统安全和稳定性的影响，提出有效的措施和建议来保障系统可靠性和稳定性。
三、研究内容
1.压接件熔化机理的分析
采用理论分析和试验研究相结合的方法，对压接件熔化机理进行分析。在理论分析方面，主要是通过热传导方程、热膨胀方程和熔化方程等对压接式IGBT中的压接件熔化过程进行模拟和分析，确定熔化速率及其影响因素。试验研究方面，在压接式IGBT应力测试中，通过对实际失效样本进行分析，研究压接件熔化的机理。
2.压接件熔化的特性分析
采用OM、SEM和EDS等分析手段，对压接式IGBT失效样本中的压接件熔化进行外部和内部形态及成分分析。通过对熔化速率的测量、熔化后的电学特性测定和参数提取等手段，分析压接件熔化在失效短路中的特性。同时，还可以通过对比研究不同压接件失效样本的特性，确定最适合的压接件材料。
3.探究压接件熔化对系统安全的影响
针对压接件熔化后形成的失效短路情况，通过分析短路电路、电场分布以及系统工作状态等，探究压接件熔化对系统安全和稳定性的影响。并提出相应的措施和建议，以提高电力电子设备的可靠性和稳定性。
四、研究方法
1.理论分析：通过建立模型和参数分析等方式，分析压接件熔化的机理及其影响因素。
2.试验研究：采用应力测试方法，获得实际失效样本，并对失效样本进行外部形态及成分分析。
3.熔化特性分析：采用OM、SEM和EDS等分析手段，分析压接件的熔化特性，如熔化速率、熔化形态和熔化后的电学特性等。
4.数据处理：通过对试验数据的提取、分析和比较等方式，获得压接件熔化的相关特性数据。
五、研究意义与价值
本研究的意义和价值在于：
1.探究压接式IGBT失效短路中，压接件熔化的机理及其影响因素，为提高IGBT的可靠性和稳定性提供理论依据。
2.研究压接件熔化在失效短路中的特性，可以帮助我们更好地理解各种IGBT失效形式的差异，为IGBT设计提供实验数据和理论支持。
3.通过对不同压接件材料的对比研究，可以为IGBT封装材料的选择提供参考。
4.研究压接件熔化对系统安全和稳定性的影响，可以为电力电子设备的安全和稳定运行提供重要依据和建议。
六、论文结构
本论文主要分为5个章节，分别为绪论、理论分析、实验研究、熔化特性分析和结论与展望。其中，绪论部分主要介绍研究背景、研究目的和意义；理论分析部分主要分析压接件熔化机理；实验研究部分主要通过应力测试获得实际失效样本并进行分析；熔化特性分析部分主要通过OM、SEM和EDS等分析方式，对压接件熔化特性进行分析；结论与展望部分对本研究所得结论进行总结，并对今后的研究工作作出展望。