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基于铜基板温度场重构的多芯片IGBT模块焊层退化快速智能监测
A Fast and Intelligent Monitoring of Solder Layer Degradation in Multichip IGBT Modules Based on Copper Substrate Temperature Field Reconstruction
| 作者 | Xingfeng Du · Yuan Yang · Jiahui Lv · Yang Wen · Shenglei Zou · Yaxin Wang · Santiago Cobreces |
| 期刊 | IEEE Transactions on Power Electronics |
| 出版日期 | 2026年4月 |
| 技术分类 | 可靠性与测试 |
| 技术标签 | IGBT 功率模块 可靠性分析 故障诊断 热仿真 |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | IGBT模块 焊料层老化 温度场重构 在线诊断 可靠性 电力电子 |
语言:
中文摘要
针对多芯片IGBT模块中直接键合铜（DBC）焊层疲劳分层这一关键失效模式，本文提出了一种基于铜基板温度场重构的在线诊断方法。通过采集稀疏温度数据，实现对焊层退化状态的快速监测，为功率模块的健康管理提供了有效手段。
English Abstract
Fatigue-induced delamination of the direct-bonded copper solder layer is a critical and latent failure mode in multichip insulated gate bipolar transistor (IGBT) power modules. To address the challenge of online diagnostics, this letter proposes a novel method for monitoring solder degradation based on the temperature field of the copper baseplate. First, sparse temperature data are collected from...
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SunView 深度解读
功率模块是阳光电源组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能变流器及风电变流器的核心组件。IGBT焊层退化直接影响设备寿命与运维成本。该技术通过温度场重构实现非侵入式在线故障诊断，可集成至iSolarCloud智能运维平台，实现对核心功率器件的实时健康状态监测（PHM）。建议研发团队关注该方法在实际工况下的鲁棒性，将其作为提升产品全生命周期可靠性、降低故障停机率的关键技术储备，特别是在高功率密度储能PCS产品中具有极高的应用价值。