摘要：功率循环测试是考核功率半导体器件封装可靠性最重要的可靠性测试。键合线失效约占功率循环失效模式的70%。TO (Transistor Outline,晶体管外形)器件采用环氧树脂进行封装,在相同的条件下,因为高弹性模量被证明比硅胶具有高约3倍的功率循环寿命,后被广泛应用到电动汽车的双面散热半桥功率模块,但环氧树脂在高温情况下性能并不稳定,进而影响键合线寿命。为充分了解环氧树脂对功率器件键合线寿命的影响规律,文章首先通过功率循环测试分析了两种不同玻璃化转化温度(Glass transition temperature,T_(g))的环氧树脂功率器件在同一条件下的寿命,发现更高的T_(g)可以有效抑制键合线的抬起并提高其寿命;然后针对试验用的1 200 V、25 A的TO器件,基于COMSOL仿真软件建立电-热-应力多物理场耦合有限元模型,探究环氧树脂在达到玻璃转化温度T_(g)前后不同的热膨胀系数以及环氧树脂不同的厚度参数对键合线应力应变的影响,并结合疲劳模型预测键合线寿命;最后通过线性回归拟合对仿真参变量进行定量分析,为功率器件环氧树脂塑封材料的设计优化和可靠性提升提供参考。

摘要：硬臂挖泥船精挖/平挖控制系统是一种典型的大惯性非线性复杂受控系统,且系统在重复任务时易受到负载扰动,为此设计了基于分数阶PID控制器的硬臂精挖控制器,其不仅较好地适应了精挖/平挖系统的非线性特性,而且可以提高期望跟踪位置的准确性。首先以硬臂挖泥船抓斗为研究对象进行数学建模,然后利用MATLAB/Simulink设计精挖控制系统分数阶PID控制器,并通过数值仿真获得硬臂抓斗运行稳定性各评价指标的响应曲线,最后与其他控制策略进行了仿真对比分析,结果表明:分数阶PID精挖控制器可以有效提高硬臂挖泥船精挖/平挖控制系统动态性能以及抗扰动能力,其在调节性能和鲁棒性均有一定提升,这为硬臂挖泥船控制系统设计提供了较好借鉴。