《表1 正常加压状态凸台式模型芯片压力》

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《不同结构压接型IGBT器件压力分布对比》

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为了解凸台式模型和弹簧式模型芯片上的压力分布情况，提取出截线上的压力分布并计算各芯片表面压力数值，结果分别如图7和表1～2所示。凸台式模型中各提取路径上分布在对应位置的芯片压力相近，各芯片压力分布情况大体相似，IGBT芯片与FRD芯片压力分布无明显差异。芯片中心位置压强为4～6 MPa，有源区边沿处峰值可达21.5 MPa的压强集中，且靠近器件几何中心处的边沿峰值较背离几何中心处的边沿峰值更大，边沿处需要引起重视。各IGBT芯片表面压力相近，均在1 200 N左右，取此值为本文计算压力误差时各芯片的基准值，其中最大压力为1 326.9 N，误差为10.58%（基准值1 200 N），最小压力为1 091.3 N，误差为–9.06%（基准值1 200 N），因此可以认为压力分布整体较为均匀。弹簧式模型中，各提取路径上分布在对应位置的芯片压力相近，各芯片压力分布情况也相似，IGBT芯片与FRD芯片压力分布无明显差异。芯片中心位置压强大致在7.5 MPa左右，有源区边沿处峰值可达10.7 MPa的压强集中，需重点关注。与凸台式模型相比，其各芯片压力分布差异更小，芯片中心压力值及有源区边沿压力峰值均更小。这是由于弹簧的引入、芯片分布及器件结构，使压力得以分布得更为均匀。芯片表面压力分布较为均匀，均在1 200 N左右，最大压力为1 253.9 N，误差为4.49%（基准值1 200 N），最小压力为1 154.4 N，误差为-3.80%（基准值1 200 N），因此可以认为压力分布整体较为均匀，并且比凸台式模型的压力分布更为均匀。