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高dV/dt方波电压和高温下功率模块封装绝缘的老化与寿命研究
Aging and Lifetime of Power Module Packaging Insulation Due to Partial Discharge Under High dV/dt Square Wave Voltage and High Temperature
| 作者 | Yi Ding · Yalin Wang · Meng Chen · Lu Fan · Yi Yin |
| 期刊 | IEEE Transactions on Power Electronics |
| 出版日期 | 2025年7月 |
| 技术分类 | 功率器件技术 |
| 技术标签 | 功率模块 宽禁带半导体 可靠性分析 热仿真 |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | 功率模块 封装绝缘 局部放电 高 dV/dt 方波电压 宽禁带半导体 可靠性 老化 |
语言:
中文摘要
宽禁带半导体应用对功率模块在高温及高dV/dt方波电压下的封装可靠性提出了挑战。封装材料中的局部放电（PD）是导致绝缘老化与失效的主要原因。本文研究了温度及方波参数对局部放电及绝缘寿命的影响，为高功率密度电力电子设备的可靠性设计提供了理论依据。
English Abstract
The application of wide bandgap semiconductors poses challenges to the packaging reliability of power modules under high dV/dt square wave voltage and high temperatures. The partial discharge (PD) occurring in the encapsulant is one of the main causes resulting in packaging insulation aging and failure. However, limited research focuses on the effects of temperature and square wave parameters on p...
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SunView 深度解读
该研究直接关联阳光电源的核心竞争力。随着SiC等宽禁带半导体在PowerTitan储能系统及组串式逆变器中的广泛应用，高dV/dt带来的绝缘失效风险显著增加。本文揭示的局部放电机制对优化封装设计、提升产品在极端工况下的长寿命运行至关重要。建议研发团队将此研究成果应用于模块选型及封装可靠性评估标准中，特别是针对高压储能PCS及大功率光伏逆变器，通过改进绝缘材料工艺和热管理设计，进一步提升iSolarCloud监控下的系统全生命周期可靠性。