通过微米级银浆烧结技术实现SiC功率模块芯片与散热器连接以降低热阻并提升功率循环可靠性

Development of SiC Power Module Structure by Micron-Sized Ag-Paste Sinter Joining on Both Die and Heatsink to Low-Thermal-Resistance and Superior Power Cycling Reliability

作者	Chuantong Chen · Aiji Suetake · Fupeng Huo · Dongjin Kim · Zheng Zhang · Ming-Chun Hsieh · Wanli Li · Naoki Wakasugi · Kazutaka Takeshita · Yoshiji Yamaguchi · Yashima Momose · Katsuaki Suganuma
期刊	IEEE Transactions on Power Electronics
出版日期	2024年9月
技术分类	功率器件技术
技术标签	SiC器件功率模块可靠性分析热仿真
相关度评分	★★★★★ 5.0 / 5.0
关键词	SiC 功率模块银浆烧结热阻功率循环可靠性 DBA 基板芯片互连热特性

语言:

中文摘要

本文研究了四种基于SiC加热芯片、直接键合铝（DBA）基板和铝散热器的SiC功率模块。通过对比SAC305焊料与银浆烧结工艺在芯片连接中的应用，评估了模块的热特性及功率循环下的结构可靠性。研究表明，银浆烧结技术能显著降低热阻，并提升模块在严苛功率循环条件下的长期运行可靠性。

English Abstract

In this study, the thermal characteristics and structure reliability during power cycling for the four types of SiC power module fabricated using a SiC-heater chip, direct bonded aluminum (DBA) substrate, and aluminum (Al) heatsink were evaluated. Two die-attach materials, including a Sn-Ag-Cu (SAC 305) solder and an Ag paste sinter, were used to bond the SiC to DBA substrate. Furthermore, three t...

SunView 深度解读

该研究直接服务于阳光电源核心的功率电子技术升级。随着组串式逆变器和PowerTitan系列储能系统向高功率密度、高效率方向演进，SiC器件的应用已成为提升整机效率的关键。银浆烧结技术能有效降低SiC模块热阻，解决高功率密度下的散热瓶颈，显著提升逆变器及PCS在极端工况下的功率循环寿命。建议研发团队在下一代高压SiC模块封装设计中引入该烧结工艺，以优化产品热管理性能，进一步提升阳光电源在光伏及储能市场的高可靠性竞争优势。