← 返回
功率模块在腐蚀环境中的可靠性：加热对隔离沟道中枝晶腐蚀生长的影响
Reliability of Power Modules in Corrosive Environments: Effect of Heating on Dendritic Corrosion Growth in the Isolation Trenches
| 作者 | Juuso Rautio · Tommi J. Kärkkäinen · Janne Jäppinen · Katriina Korpinen · Markku Niemelä · Pertti Silventoinen · Joonas A. R. Leppänen · Jonny M. Ingman |
| 期刊 | IET Power Electronics |
| 出版日期 | 2025年2月 |
| 卷/期 | 第 18 卷 第 1 期 |
| 技术分类 | 储能系统技术 |
| 技术标签 | 储能系统 功率模块 可靠性分析 |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | 应用加热 树枝状腐蚀 功率模块 功率电子器件 可靠性 |
语言:
中文摘要
本文研究表明，通过加热可有效抑制腐蚀环境中功率模块隔离沟道内形成的枝晶腐蚀。其机理在于加热降低了有效相对湿度，从而减薄了陶瓷基板表面吸附水层的厚度。该方法无需特殊防腐封装，适用于包含标准元器件的电力电子装置，如变频器，有助于提升其在恶劣环境下的运行可靠性。
English Abstract
In this paper, applied heating was shown to effectively inhibit dendritic corrosion growth, formed in the power module isolation trenches in corrosive environments, by reducing the effective relative humidity and thereby the thickness of the adsorbed water layer on the ceramic substrate surface. The findings can be applied to enhance the reliability of power electronic devices e.g. frequency converters, including those with standard components without special corrosion-resistant packaging.
S
SunView 深度解读
该研究对阳光电源功率模块可靠性提升具有重要价值。针对ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器，在沿海高盐雾、化工厂等腐蚀性环境应用场景中，功率模块隔离沟道的枝晶腐蚀是关键失效模式。研究揭示的加热抑制腐蚀机理可指导产品优化：通过优化散热设计使功率模块维持适当工作温度，降低表面相对湿度，无需额外防腐封装即可提升可靠性。该方法可直接应用于PowerTitan储能系统、海上光伏逆变器及充电桩功率单元的热管理策略优化，结合iSolarCloud平台的温湿度监测数据，实现预测性维护，延长IGBT/SiC模块在恶劣环境下的使用寿命，降低运维成本。