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利用片上结温传感器早期检测IGBT模块键合线老化
Early Detection of Wire Bond Degradation in IGBT Modules Using On-Chip Junction Temperature Sensor
| 作者 | Joonas A. R. Leppänen · Atte L. J. Hoffrén · Tapio F. V. Leppänen · Eeli E. I. Kerttula · Shenyi Liu · Vesa Vuorinen · Mervi Paulasto Kröckel |
| 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 |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | 键合线老化 IGBT模块 结温传感器 功率半导体模块 失效机理 状态监测 可靠性 |
语言:
中文摘要
本文提出了一种利用集成片上温度传感器早期检测功率半导体模块（PSM）键合线脱落故障的创新方法。针对键合线老化这一主要失效机制，传统监测方法往往因滞后而无法实现预防性维护。研究通过结合功率循环测试，验证了该方法在提升模块可靠性方面的有效性。
English Abstract
This study presents an innovative approach to early detection of wire bond lift-off failures in power semiconductor modules (PSMs) using an integrated on-chip temperature sensor. Despite wire bond degradation being a dominant failure mechanism in PSMs, conventional monitoring methods typically detect failures too late for preventive intervention. Through systematic BiCycle testing combining power ...
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SunView 深度解读
该技术对阳光电源的核心产品线（组串式/集中式逆变器、PowerTitan/PowerStack储能系统）具有极高的应用价值。IGBT是上述产品的核心功率器件，键合线老化是导致逆变器和PCS现场故障的主要原因之一。通过集成片上温度传感器实现早期故障预警，可显著提升iSolarCloud智能运维平台的预测性维护能力，降低运维成本，并延长设备全生命周期寿命。建议在下一代高功率密度模块设计中引入此类传感器，以提升产品在严苛工况下的可靠性。