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摘要
基于汽车空调控制器用智能功率模块引脚断裂烧毁的故障问题,采用试验与仿真相结合的方法,开展了车用电子元器件失效机理研究。首先通过汽车空调控制器的振动耐久性试验分析,复现出了智能功率模块引脚断裂故障,且试验失效位置与故障样品失效位置吻合;其次采用动力学试验与CAE仿真相结合的方法,基本智能功率模块引脚断裂主要是由印刷电路板第一阶模态共振引起引脚应力疲劳,并定位了控制器可靠性设计的薄弱点;然后通过在控制器上增加印刷电路板螺钉固定位的方法,优化了印刷电路板的振动响应特性,经仿真验证智能功率模块引脚应力由301.3 MPa降低至51.8 MPa,汽车空调控制器经振动耐久性试验后通电测试功能正常,经X光检查智能功率模块引脚未有损伤;最终采用该优化方案完成了样品改模设计和生产切换,并为后续汽车空调控制器可靠性设计提供了设计指导。
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