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通过两个相反方向的散热监测功率模块焊料退化
Monitoring Power Module Solder Degradation From Heat Dissipation in Two Opposite Directions
| 作者 | Zedong Hu · Borong Hu · Li Ran · Peter J. Tavner · Hua Kong · Philip A. Mawby · Ruizhu Wu |
| 期刊 | IEEE Transactions on Power Electronics |
| 出版日期 | 2022年8月 |
| 技术分类 | 可靠性与测试 |
| 技术标签 | 功率模块 可靠性分析 故障诊断 热仿真 |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | 功率模块 焊料退化 散热 状态监测 可靠性 热阻 半导体失效 |
语言:
中文摘要
焊料退化是功率半导体模块的主要失效机制。本文提出了一种监测方法,通过检测模块在向上(经硅胶)和向下(经焊料层至散热器)两个相反方向散热的相对变化,来评估焊料层的退化程度。该方法基于模块外部封装的测量数据,为功率模块的健康状态监测提供了有效手段。
English Abstract
Solder degradation is still a main failure mechanism for power semiconductor modules. This study proposes a monitoring method to detect the relative change in heat dissipation from a module in two opposing directions, affected by the degradation—upward via the silicone gel and downward via the solder layer to the heatsink. The method is based on external module package measurements, and a conditio...
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SunView 深度解读
功率模块的可靠性是阳光电源组串式逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器等核心产品的生命线。该研究提出的基于外部热阻变化的焊料退化监测方法,无需侵入式传感器,非常适合集成至iSolarCloud智能运维平台。通过在逆变器和PCS产品中部署此类在线健康监测算法,可实现对IGBT/SiC模块失效的早期预警,有效降低运维成本,提升大型地面电站及储能电站的系统可用率。建议研发团队关注该方法在实际工况下的抗干扰能力,并将其作为未来高可靠性产品设计的关键技术储备。