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多芯片功率模块结壳级耦合热阻推导方法

A Method to Derive the Coupling Thermal Resistances at Junction-to-Case Level in Multichip Power Modules

作者 Guoyou Liu · Xiang Li · Yangang Wang · Xuejiao Huang · Guiqin Chang · Haihui Luo
期刊 IEEE Transactions on Power Electronics
出版日期 2023年2月
技术分类 功率器件技术
技术标签 功率模块 可靠性分析 热仿真 多物理场耦合
相关度评分 ★★★★★ 5.0 / 5.0
关键词 多芯片功率模块 耦合热阻 结壳热阻 热耦合 结构函数法 电力电子 热建模
语言:

中文摘要

本文提出了一种推导多芯片功率模块中并联芯片间结壳级耦合热阻的方法。研究指出,传统用于分析驱动点芯片自热效应的结构函数法(SFM)无法直接应用于热耦合分析。该方法通过精确建模芯片间的热交互,为多芯片模块的热设计提供了理论支撑。

English Abstract

A method to derive the junction-to-case level coupling thermal resistances among paralleling chips in the multichip semiconductor power module has been proposed in this article. It is revealed that the traditional structure function methodology (SFM), which is developed for analyzing the self-heating effect of the driving-point chip, cannot be applied directly in the thermal coupling analysis, whe...
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SunView 深度解读

该研究直接关系到阳光电源核心产品(如组串式/集中式逆变器、PowerTitan/PowerStack储能PCS)中功率模块的可靠性设计。随着功率密度不断提升,多芯片并联已成为主流,芯片间的热耦合效应直接影响模块的结温估算与寿命预测。该方法可优化阳光电源在功率模块选型及散热系统设计中的热仿真精度,有效提升产品在极端工况下的热稳定性,降低功率器件失效风险,对提升逆变器及储能变流器在全生命周期内的可靠性具有重要工程指导意义。