Semi-conducteurs de puissance

Quelle défaillance typique observe-t-on lors de l'« essai de cyclage en puissance », qui soumet un module de puissance à des hausses et baisses répétées de température ?

  1. ALe décollement (lift-off) des fils de câblage et la fissuration de la couche de brasure dus aux différences de coefficient de dilatation thermique des matériaux
  2. BLe changement de couleur de la puce
  3. CUniquement le claquage de l'isolant de grille
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Réponse : A. Le décollement (lift-off) des fils de câblage et la fissuration de la couche de brasure dus aux différences de coefficient de dilatation thermique des matériaux

Dans un module de puissance, les coefficients de dilatation thermique de la puce (environ 3 ppm/K pour le Si), des fils d'aluminium (environ 23 ppm/K), de la brasure, du cuivre et de la céramique diffèrent. Les variations de température répétées dues au passage du courant contraignent les interfaces : les soudures des fils se décollent (lift-off) ou la couche de brasure se fissure, ce qui augmente la résistance thermique. C'est le principal facteur déterminant la durée de vie ; on l'améliore avec des fils de cuivre, le report par frittage ou des structures sans fils.

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