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功率器件技术 功率模块 可靠性分析 故障诊断 ★ 5.0

中压功率模块陶瓷基板-硅凝胶界面电荷的时空测量

Spatiotemporal Measurement of Charge at Ceramic Substrate–Silicone Gel Interface in Medium-Voltage Power Modules

作者 Kaixuan Li · Boya Zhang · Ziyue Yang · Xinyu Jiang · Minghan Yao · Xingwen Li
期刊 IEEE Transactions on Power Electronics
出版日期 2024年12月
技术分类 功率器件技术
技术标签 功率模块 可靠性分析 故障诊断
相关度评分 ★★★★★ 5.0 / 5.0
关键词 功率模块 绝缘失效 陶瓷基板 硅凝胶 电荷运动 击穿 中压
语言:

中文摘要

随着高压、高功率密度器件的普及,功率模块的绝缘失效成为潜在隐患。其中,陶瓷基板与硅凝胶界面沿面击穿是典型的失效过程。本文重点研究了在该失效机制中起关键作用的电荷运动特性,旨在通过时空测量手段揭示其绝缘失效机理。

English Abstract

With the proliferation of high-voltage, high-power density devices, insulation failure has emerged as a latent hazard in power modules. Notably, breakdown along ceramic substrate–silicone gel interfaces is a typical insulation failure process in power modules, necessitating particular attention and elucidation. Specifically, the charge movement characteristics that play a pivotal role in the failu...
S

SunView 深度解读

该研究直接关联阳光电源的核心功率模块可靠性设计。随着公司PowerTitan等储能系统及组串式逆变器向更高电压等级(如1500V/2000V)和更高功率密度演进,功率模块内部绝缘界面的电荷积聚与击穿风险显著增加。该文章提出的界面电荷测量方法,可用于指导公司研发团队优化功率模块的封装工艺与绝缘材料选型,提升产品在极端工况下的长期运行可靠性,有效预防高压绝缘失效导致的现场故障,对提升iSolarCloud智能运维下的设备全生命周期管理具有重要参考价值。