2、模块在室温下的翘曲

在制造过程中的冷却过程中，模块会发生如图6所示的翘曲。这种翘曲是由陶瓷基板和基板之间哦CTE不匹配引起的，可以通过使用具有与陶瓷基板相似的CTE的基板材料来减少它。

使用有限元法(FEM)进行模拟以估计模块的近似翘曲。ANSYS Mechanical用作仿真工具。在模拟中，将356°C定义为无应力温度，将室温定义为22°C。模拟中使用的部件的材料特性和尺寸如表一所示。为了确认结果，还模拟了其他基板材料。模拟了另一种典型的基板材料Al；它的CTE比Cu大。还模拟了复合材料Cu-W和复合材料1和2。这些复合材料的CTE 可以在一定程度上进行控制，以匹配陶瓷基板的CTE。

使用具有不同CTE的不同基板材料评估翘曲。用于评估翘曲的模块的结构如下。使用厚度为3 mm的底板。省略了SiC器件，因为它们通过可以吸收应力的Al凸块连接到陶瓷基板2，因此对翘曲的影响可以忽略不计。陶瓷基板1的材质为Si3N4, 陶瓷基板2的材料是氧化铝。陶瓷基板1和陶瓷基板2的表观CTE计算为大约6 ppm/°C。对于底板，使用Cu (17 ppm/°C)或SUS410 (10 ppm/°C)。Cu一般用作基板材料，SUS410的CTE比Cu的CTE更接近陶瓷基板。使用激光显微镜测量样品的翘曲。结果将在“结果”部分讨论。

3、50℃至250℃的翘曲位移

要在225℃下运行模块，需要从-40℃到250℃的热循环以确保长期可靠性。因此，了解翘曲在这个宽温度范围内的表现对于长期可靠性非常重要。因此，评估了50℃和250℃之间的翘曲位移。图7所示地说明了50℃和250℃下的翘曲行为。通过从50℃时的翘曲减去250℃的翘曲来估算翘曲位移。DIC方法用于测量翘曲。

还进行了基于FEM的模拟，以估计从50℃到250℃的近似翘曲位移。通过将室温定义为平坦（无应力）、将温度增加到250℃并获得两个温度之间的位移来简化模拟。

4、双脉冲测试

为了确认所提出的夹层结构SiC功率模块可以在高于硅器件极限的温度下运行，在加热到225℃的热板上进行了双脉冲测试。图8所示了测试中使用的电源模块，该模块用硅胶封装并储存在树脂盒中。为了将其电气连接到电源和栅极驱动器，Cu端子与Au-Ge共晶焊料结合。