[发明专利]用于允许恢复电源模块的管芯的互连部的系统

说明书

本发明涉及一种用于允许恢复电源模块的管芯的第一互连部的系统，该第一互连部将管芯连接到电路。该系统包括：电源模块的至少一个另一互连部；周期性电流源，该周期性电流源连接到所述至少一个另一互连部，用于产生流过所述至少一个另一互连部的周期性电流，以在预定持续时间期间在第一互连部的至少一部分中达到预定温度。本发明还涉及相关联的方法。

技术领域

本发明总体上涉及一种用于允许恢复电源模块的管芯的互连部的装置以及方法和系统。

背景技术

安装在应用中的电源模块由于它们由每种具有不同特性的各种层状材料组成而经历损耗。

电源模块在运行期间必须支持较大的温度漂移。运行固有的损耗表现为诸如焊料层或接合布线之类的各种界面层中裂纹的增加。

为了应对损耗，用更好的匹配材料来设计电源模块，但是这种解决方案通常会遭受电气性能不良和制造成本更高的困扰。此外，由于这些附加的制造成本，设计适应最严苛使用场景的电源模块是不切实际的，从而导致应力越大的应用具有越低的电源模块寿命。

通常，在发生损耗故障后，更换电源模块需要任务中的停机时间并且由于必须更换电源模块导致成本增加。在许多应用中，电源模块故障的停机时间成本和干预成本以及不可预测性是巨大的，并且在成本方面能够完全消除使用电力电子设备的好处。

电源模块的薄弱点是顶侧互连部，其中，铝接合布线和/或铜互连部中会遭受微结构裂纹。

发明内容

本发明旨在允许恢复电源模块的管芯的至少一个互连部。

为此，本发明涉及一种允许恢复电源模块的管芯的第一互连部的系统，该第一互连部将管芯连接到电路，其特征在于，该系统包括：

-所述电源模块的至少一个另一互连部，

-周期性电流源，该周期性电流源连接到所述至少一个另一互连部，用于产生流过所述至少一个另一互连部的周期性电流，以在预定持续时间期间在所述第一互连部的至少一部分中达到预定温度。

本发明还涉及一种允许恢复电源模块的管芯的第一互连部的方法，该第一互连部将管芯连接到电路，其特征在于，该方法包括以下步骤：

-向所述电源模块的至少一个另一互连部提供周期性电流源，用于产生流过所述至少一个另一互连部的周期性电流，以在所述第一互连部的至少一部分中达到预定温度，

-在预定持续时间期间将所述周期性电流控制在所述预定温度下。

因此，能够通过简单的干预来恢复电源模块的健康。

具体地，通过注入高频电流来瞄准互连部中的微结构裂纹，以便不仅提高互连部温度，而且还增加沿这些裂纹的压力，从而提高该区域中的扩散速率。扩散使裂纹愈合，因此提高了电源模块的寿命。

根据特定特征，第一互连部的第一端子连接至管芯，所述至少一个第二互连部的第一端子连接至第一互连部的第一端子，并且所述周期性电流源连接至所述互连部的第二端子，用于产生流过所述互连部的周期性电流。

因此，电源模块的简单且低成本的修改使得能够进行恢复过程。

注入周期性电流而不损坏半导体组件。由于该电流通过管芯的顶侧金属化部、互连部而短路，因此温度保持在临界硅温度以下，通常为175C。

根据特定特征，互连部是接合布线。

因此，恢复过程能够应用于需要灵活且低成本可制造性的封装。

根据特定特征，接合布线是铝合金接合布线。

因此，修复过程可应用于在现有电源模块封装的状态中找到的标准合金。