摘要：隨著集成電路的發展,絕緣柵雙極晶體管(IGBT)對電磁脈沖的敏感性增高,造成器件的疲勞與老化,IGBT模塊失效將導致功率變流器故障,為了提高功率變流器的穩定性,保證電子設備能夠正常工作,研究電磁脈沖對IGBT的影響是很有必要的。基于有限元軟件COMSOL建立的IGBT三維熱模型,分析了IGBT在穩態以及瞬態下結溫變化規律。研究了IGBT在單脈沖和周期脈沖作用下的熱累積效應,捕獲并比較了IGBT中的瞬態熱響應和峰值溫度,分析了IGBT在焊料層不同老化狀態下的溫度場。結果表明溫度最大值出現在芯片中心,且脈沖功率幅值、脈寬、波形、頻率等因素都會對結溫有不同程度的影響,嚴重時將會導致模塊失效。另外,焊料層老化導致導熱系數降低,從而改變了熱流的傳遞過程,使得熱流從芯片傳遞到芯片焊料層所需的時間減少,導致器件更易發生損壞。因此,研究結果可為IGBT的設計及運行狀態提供一定的參考。