本书主要围绕功率器件在高温和温度变化下的热可靠性这一主题，对功率器件基本概念、热相关可靠性检测、试验和分析进行了介绍。在功率器件基本概念部分主要介绍了功率器件的分类、功能结构、工艺，并引出了现有功率器件可能存在的热可靠性问题。功率器件热可靠性检测、试验部分主要介绍了功率器件的缺陷检测方法、可靠性试验方法和状态监测方法。最后在功率器件热可靠性分析方面，介绍了功率器件的电热耦合及封装结构仿真分析方法。本书在编写过程中结合了状态监测和健康管理、物理基仿真和失效物理等可靠性新技术，研究建立了具有一定创新性的功率器件检测、试验和分析方法。同时，本书还特别强调了理论与工程的结合、试验与仿真的结合，具有较强的工程实用性。
本书是作者及其科研团队总结多年的研究成果编著而成，可供功率器件可靠性检测和分析人员学习和参考。

第1章 功率器件发展及分类
1.1 功率器件简介及发展历程
1.1.1 功率器件简介
1.1.2 晶闸管发展历程
1.1.3 功率MOSFET发展历程
1.1.4 IGBT发展历程
1.2 功率器件的主要类型
1.2.1 功率器件的分类方式
1.2.2 功率二极管的主要类型
1.2.3 功率晶闸管的主要类型
1.2.4 功率BJT的主要类型
1.2.5 MOSFET的主要类型
1.2.6 IGBT的主要类型
51.3 新材料功率器件发展趋势
1.3.1 整体发展趋势
1.3.2 碳化硅（SiC）功率器件发展趋势
1.3.3 氨化镓（GaN）功率器件发展趋势
参考文献
第2章 功率器件功能结构
2.1 PIN二极管
2.1.1 PIN二极管的工艺结构和工作原理
2.1.2 PIN二极管的电学特性
2.2 晶闸管
2.2.1 晶闸管的工艺结构和工作原理
2.2.2 晶闸管的电学特性
2.3 功率BJT
2.3.1 功率BJT的工艺结构和工作原理
2.3.2 功率BJT的电学特性
2.4 功率MOSFET
2.4.1 功率MOSFET的工艺结构和工作原理
2.4.2 功率MOSFET的电学特性
2.5 IGBT
2.5.1 IGBT的工艺结构和工作原理
2.5.2 IGBT的电学特性
参考文献
第3章 功率器件封装工艺
3.1 功率器件典型封装结构
3.1.1 插装型封装
3.1.2 表面贴装型封装
3.1.3 饼形封装
3.1.4 螺栓型封装
3.1.5 模块封装
3.2 功率器件芯片贴装工艺
3.2.1 共晶焊接
3.2.2 软焊料焊接
3.2.3 树脂黏接
3.3 功率器件引线键合工艺
3.3.1 热超声球键合
3.3.2 超声楔形键合
3.4 功率器件灌封工艺
3.5 功率器件模塑工艺
参考文献
第4章 功率器件热可靠性问题
4.1 芯片级热可靠性问题
4.1.1 热击穿
4.1.2 热载流子注入
4.1.3 芯片变形
4.1.4 金属化层重建
4.2 封装级热可靠性问题
4.2.1 焊料层疲劳
4.2.2 键合引线失效
4.2.3 包封材料热失效
参考文献
第5章 功率器件封装缺陷检测技术
5.1 间接信号检测
5.1.1 结构热阻测试
5.1.2 引线电阻检测
5.1.3 绝缘电阻检测
5.1.4 阴影云纹检测
5.2 间接成像检测
5.2.1 X射线检测
5.2.2 超声扫描显微镜检测
5.2.3 脉冲涡流热成像
5.2.4 红外扫描显微检测
5.3 破坏性分析
5.3.1 开封和剖面制备
5.3.2 形貌观察分析
5.3.3 材料成分分析
参考文献
第6章 功率器件热可靠性试验技术
6.1 功率器件热可靠性试验方法
6.1.1 高温反偏试验
6.1.2 高温柵极偏置试验
6.1.3 高温/低温贮存试验
6.1.4 温度循环试验
6.1.5 功率循环试验
6.2 基于模型的功率器件功率循环试验设计
6.2.1 功率循环寿命预测模型
6.2.2 基于模型的功率循环试验设计流程
6.2.3 功率循环试验设计方法实例
参考文献
第7章 功率器件状态监测技术
7.1 电学特性参数监测方法
7.1.1 导通压降监测方法
7.1.2 阈值电压监测方法
7.1.3 开关时间监测方法
7.2 结温与结壳热阻监测方法
7.2.1 温敏参数法
7.2.2 光学非接触测量法
7.2.3 物理接触式测量法
7.2.4 热阻抗模型预测法
7.2.5 瞬态双界面测试法
7.3 其他状态监测方法
7.3.1 基于传感器的状态监测方法
7.3.2 基于系统输出波形的状态监测方法
7.4 功率器件状态监测方法比较
参考文献
第8章 功率器件热电仿真分析技术
8.1 物理基仿真技术发展概述
8.2 功率器件物理基电学模型
8.2.1 稳瞬态过程及其关键物理特性
8.2.2 电学特性模型
8.2.3 模型参数提取方法
8.3 功率器件物理基热学模型
8.3.1 功率器件产热机理模型
8.3.2 功率器件传热原理模型
8.4 功率器件热电耦合仿真分析
8.4.1 功率器件热电耦合建模方法
8.4.2 功率器件热电耦合仿真实例
参考文献
第9章 考虑封装缺陷的功率器件封装结构仿真分析技术
9.1 封装缺陷检测数据的转化
9.1.1 宏观缺陷和微观缺陷的分类
9.1.2 宏观缺陷空间数据转化
9.1.3 微观缺陷空间数据转化
9.2 封装缺陷的定量描述
9.2.1 宏观缺陷的定量描述
9.2.2 微观缺陷的定量描述
9.3 考虑封装缺陷的封装结构仿真分析
9.3.1 宏观缺陷的封装结构仿真分析
9.3.2 微观缺陷的封装结构仿真分析
参考文献
附录 功率器件热可靠性试验条件