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热界面材料对功率半导体模块器件间热耦合的影响
Impact of Thermal Interface Materials on the Device Thermal Coupling in Semiconductor Power Modules
| 作者 | Xiang Li · Guiqin Chang · Matthew Packwood · Qiang Xiao · Haihui Luo · Guoyou Liu |
| 期刊 | IEEE Transactions on Power Electronics |
| 出版日期 | 2025年2月 |
| 技术分类 | 功率器件技术 |
| 技术标签 | IGBT 功率模块 可靠性分析 热仿真 |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | 热界面材料 TIMs IGBT 功率模块 热耦合 FRD 导热硅脂 石墨片 |
语言:
中文摘要
本文研究了不同热界面材料（TIMs）对功率半导体模块内部器件间热耦合的影响。以配备续流快速恢复二极管（FRD）的IGBT功率模块为研究对象，对比分析了导热硅脂和石墨片两种TIMs。通过理论分析与实验验证，揭示了TIMs的热特性对模块内部温度分布及器件间热交互作用的关键影响。
English Abstract
This article studies on the influence of different thermal interface materials (TIMs) on the thermal coupling among devices inside the semiconductor power modules. In particular, an insulated-gate bipolar transistor (IGBT) power module equipped with free-wheeling fast recovery diodes (FRDs) is investigated with two types of TIMs, namely the thermal grease and graphite sheet. The theoretical analys...
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SunView 深度解读
该研究直接关联阳光电源的核心功率模块封装与热管理技术。对于组串式及集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能系统而言，功率模块的热耦合直接影响器件结温分布及寿命。在产品设计中，合理选择TIMs（如导热硅脂与石墨片的权衡）能显著降低IGBT与FRD间的热串扰，从而提升功率密度并优化散热设计。建议研发团队在iSolarCloud运维平台中引入基于此热耦合模型的结温监测算法，以提升高功率密度产品在极端工况下的可靠性评估精度。