找到 38 条结果 · 可靠性与测试
大尺寸倒装芯片封装中铟基热界面材料的热-机械可靠性及疲劳寿命增强研究
Investigation on Thermal-Mechanical Reliability and Enhanced Fatigue Life of Indium Thermal Interface Materials for Large-Size Flip Chip Packaging
Yiou Qiu · Zhen Liu · Linzheng Fu · Mingming Yi 等6人 · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2025年5月
随着大型芯片热管理需求的增长，铟因其固有的高导热性和良好的延展性，被认为是一种理想的热界面材料（TIM）。对于大型倒装芯片封装而言，如何提高其可靠性，尤其是在温度循环条件下的可靠性，仍是一项挑战。本研究以大型倒装芯片封装为研究对象，采用有限元模拟与实验相结合的方法，系统分析了温度循环条件下铟的蠕变行为和形态演变。在此基础上，运用基于应变的科芬 - 曼森模型预测了铟的疲劳寿命。为提高温度循环条件下铟层的可靠性，采用实验设计（DOEs）模拟方案分析了不同结构参数对疲劳寿命的影响。结果表明，靠近芯片边...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于铟基热界面材料在大尺寸倒装芯片封装中的热机械可靠性研究具有重要的技术参考价值。在光伏逆变器和储能变流器等核心产品中，大功率IGBT、SiC等功率半导体器件的热管理一直是制约系统可靠性和功率密度提升的关键瓶颈。 该研究通过有限元仿真与实验相结合的方法，系统分析了铟材...
基于等效热阻模型的热电制冷器高效仿真与设计
Efficient Simulation and Design of Thermoelectric Cooler for Thermal Management Using Equivalent Thermal Resistance Model
Longfei Li · Min Tang · Liang Chen · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2025年2月
本文提出了一种用于电子系统热管理中热电冷却器（TEC）模拟与设计的高效方法。首先，将整个电子系统划分为两个区域：热电装置区域（TDR）和非热电区域（NTR）。由于TDR包含大量具有非线性特性的热电装置，这对高效模拟和优化构成了严峻挑战。因此，我们提出了一种新颖的一维等效热阻模型（ETRM）来表征热电装置。另一方面，NTR主要包括陶瓷基板、热界面材料（TIM）、有源芯片和无源散热器，可将其视为线性系统。因此，采用宏建模技术将NTR对TDR的影响转化为界面处的多端口热阻网络（MTRN）。通过这种方式...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项热电制冷器高效仿真与设计技术具有重要的应用价值。在光伏逆变器和储能系统中，功率半导体器件（如IGBT、MOSFET）的热管理直接影响系统效率、可靠性和使用寿命。该论文提出的等效热阻模型（ETRM）和多端口热阻网络（MTRN）方法，能够在保证精度的前提下将计算效率提升29...
高性能与中等击穿SiGe HBT功率放大单元的性能与可靠性权衡
Performance and Reliability Tradeoffs of Power Amplifier Cells Using High-Performance and Medium Breakdown SiGe HBTs
Harrison P. Lee · Nelson E. Sepúlveda-Ramos · Jeffrey W. Teng · John D. Cressler · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年2月
本研究对硅锗异质结双极晶体管（SiGe HBT）共源共栅放大器单元的可靠性和性能特性进行了研究。具体而言，本研究探讨了在共源共栅电路的共基极级中使用为实现最大性能而缩放的晶体管和为提高击穿电压而缩放的晶体管之间的权衡。对共源共栅结构的直流工作极限、小信号和大信号性能以及电气可靠性进行了研究。通过仿真和测量来确定如何最小化每种器件类型的性能权衡并最大化其可靠性提升。研究表明，高性能（HP）和中等击穿（MB）共源共栅电路之间的峰值单位截止频率（$f_T$）差异远小于单个器件之间的差异，并且将集电极 ...
解读: 从阳光电源功率变换系统的技术需求来看，这项关于SiGe HBT cascode放大器单元的研究具有重要的参考价值。在光伏逆变器和储能变流器的高频功率转换环节中，功率放大器件的性能与可靠性平衡一直是核心技术挑战。 该研究揭示的cascode结构优化策略对我们的产品设计具有启发意义。论文证实通过优化偏...
通过结合微射流冷却与优化衬底的氮化镓肖特基势垒二极管热管理提升限幅器性能
Limiter Performance Improvement Through Thermal Management of GaN SBD Combined Microjet Cooling With Optimized Substrate
Rikang Zhao · Dichen Lu · Xuanwu Kang · Weike Wang 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年2月
在本文中，我们报道了通过改善氮化镓（GaN）肖特基势垒二极管（SBD）的热管理来提升射频（RF）性能，并通过限幅器的应用进行了验证。得益于微射流冷却的快速散热，我们分析了热积累对GaN SBD性能的影响，证实了GaN横向异质结器件对高导热性衬底的依赖性。我们开发了一种使用高导热性碳化硅（SiC）衬底的GaN - SBD，其导通电阻降低了8%，饱和电流提高了12%。通过将微射流冷却与优化的衬底相结合，GaN SBD的热管理能力得到了显著增强。利用无源限幅器单片微波集成电路（MMIC）对RF性能进行...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于GaN肖特基二极管热管理优化的研究具有重要的战略参考价值。该技术通过微射流冷却与高导热SiC衬底的协同优化，显著提升了GaN器件的射频性能，这与我们在大功率逆变器和储能变流器领域面临的热管理挑战高度契合。 在光伏逆变器和储能PCS产品中，GaN功率器件正逐步替代传...
石墨烯薄膜作为射频与微波电子器件接地平面材料的研究
Investigation of Graphene Film as Ground Plane Material for RF and Microwave Electronics
Utkarsh Misra · Vishvajitsinh Kosamiya · Alissa Brooke Anderson · Liguan Li 等6人 · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2025年2月
本研究探讨了将还原氧化石墨烯（rGO）薄膜作为接地层集成到小型化射频/毫米波系统中，以用于先进的热管理应用。诸如铜基散热器等传统方法难以应对现代射频/毫米波封装日益增长的功率和更紧凑的集成要求。与铜（约 400 瓦/米·开尔文）相比，rGO 具有极高的面内热导率（约 1100 瓦/米·开尔文），因此它成为射频电子封装热管理的有力候选材料。本研究探索了在射频和微波电子设备中使用 rGO 形成接地层的方法，并通过细致的传输线模拟和测量来评估其性能。我们的研究结果表明，rGO 接地层具有较高的信号完整...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，该石墨烯薄膜地平面技术对我们的核心产品线具有重要的潜在应用价值。在光伏逆变器和储能变流器领域，功率密度的持续提升使得热管理成为制约产品性能的关键瓶颈。该研究展示的还原氧化石墨烯（rGO）薄膜具备约1100 W/mK的面内热导率，相比传统铜材料提升近3倍，这为我们突破当前大功...
安全工作区外重复过电压硬开关下SiC MOSFET参数退化特性与机理
Parameter Degradation Characteristics and Mechanisms of SiC MOSFETs under Repetitive Overvoltage Hard-Switching Beyond Safe Operating Area
张岩薛少鹏李阳李现亭刘进军 · 电工技术学报 · 2025年1月 · Vol.40
受寄生电感或串联器件分压不均影响，SiC MOSFET可能承受超出安全工作区的短时过电压硬开关应力，导致参数退化或失效。现有可靠性研究多集中于安全工作区内长期静态工况，难以准确评估实际寿命。本文研究两种额定电压SiC MOSFET在过电压硬开关下的退化机制，并与栅极开关应力及静态过电压实验结果对比。结果表明：第一象限工作器件因栅氧化层退化，阈值电压Vth和导通电阻RDS(on)下降，栅极漏电流IGSS与漏极截止电流IDSS上升，动态特性随之改变；第三象限工作器件因堆垛层错扩展导致体二极管正向压降...
解读: 该研究揭示的SiC MOSFET过电压硬开关退化机理对阳光电源功率器件应用具有重要价值。在ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中，母线电压波动、寄生电感振荡及串联器件分压不均常导致SiC器件承受瞬态过电压应力。研究发现的热载流子注入导致Vth和RDS(on)退化、体二极管压降增加等机制，可指导Po...
基于内燃机与斯特林发动机混合动力的新型CCHP系统仿真与性能优化
Simulation and performance optimization of a novel hybrid CCHP system based on the prime movers of internal combustion engine and Stirling engine
Mohammad Sheykhi · Mahmood Mehregan · Saeed Ghorbani · Amin Emamian 等9人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.393
摘要：冷热电联产系统（CCHP）能够提高传统能源供应系统的效率，并减少碳排放。本文提出了一种新型的冷热电联产（CCHP）系统结构，其原动机采用内燃机与斯特林发动机相结合的方式，通过龙格-库塔法进行数值模拟，并采用遗传算法技术进行优化。文中讨论了若干关键参数对CCHP系统容量、效率、一次节能率以及投资回收期的影响，这些参数包括斯特林发动机的转速、相位角、回热器长度及孔隙率，以及内燃机的转速和点火正时。结果表明，由于内燃机具有较高的运行效率，采用混合原动机的CCHP系统可使斯特林发动机在高转速下启动...
解读: 该混合CCHP系统的多能源协同优化思路对阳光电源综合能源解决方案具有重要借鉴价值。其遗传算法优化方法可应用于ST系列储能系统与分布式光伏的协同调度,通过iSolarCloud平台实现多能互补优化。混合动力机组效率提升12%的成果启发PowerTitan储能系统在工商业场景中集成冷热电三联供,缩短投资...
利用高导热相变材料进行CO2甲烷化被动式热管理
Passive thermal management of CO2 Methanation using phase change material with high thermal conductivity
Hiroaki Koi · Akira Gunji · Masatoshi Sugimas · Takahiro Kawaguchi 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.380
二氧化碳甲烷化是一种具有前景的燃料脱碳技术。由于甲烷化反应为放热反应，反应器的热管理是一个重要问题。本研究探讨了采用金属基相变材料（PCM）进行反应器热管理的效果。在本研究中，将Zn-30%Al合金（熔点：429–509 °C）基PCM复合材料与催化剂混合装填于台架规模反应器中，并进行了稳态与瞬态甲烷化实验。稳态实验结果表明，与传统的单一催化剂条件相比，峰值温度从464 °C降低至411 °C，峰值温度与基底温度之间的温差减少了38%。此外，整个反应器内的温度分布更加均匀，实现了局部热应力的分散...
解读: 该金属相变材料热管理技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。研究中Zn-Al合金PCM通过高导热性和潜热效应实现温度峰值降低53℃、温差减少38%,可借鉴应用于PowerTitan等大型储能系统的电池热管理。特别是瞬态工况下71%的放热速率抑制能力,可有效防止电池热失控。该被动式热管理方案结合ST系...
利用非互易外尔半金属Co3Sn2S2实现动态热近场路由
Dynamical thermal near-field routing with the non-reciprocal Weyl semi-metal Co3Sn2S2
Abraham Ekeroth · Garcia Martin · Das Sarma · Van Mechelen · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127
理论上研究了由铁磁性外尔半金属Co3Sn2S2构成的双纳米颗粒与基底附近的非互易加热动力学。结果表明，热路由效应源于纳米颗粒共振模式与基底非互易表面模式之间的自旋-自旋耦合机制。数值计算显示，非互易加热效应可达施加温差的22.5%，显著的热调控能力为基于外尔半金属的实验实现及纳米尺度热管理应用提供了新途径。
解读: 该非互易热近场路由技术对阳光电源功率器件热管理具有前瞻性价值。在ST储能变流器和SG光伏逆变器的SiC/GaN功率模块设计中，纳米尺度热路由机制可启发新型散热结构开发，通过材料磁性调控实现定向热传导，优化IGBT/MOSFET芯片间热分布不均问题。对PowerTitan大型储能系统，该动态热调控原理...
基于热-力视角的亲水性与表面活化键合Si/SiC界面用于SOI热管理增强
Thermal-mechanical perspectives on hydrophilic- and surface-activated-bonding Si/SiC interfaces for SOI's thermal management enhancement
Yang He · Shun Wan · Shi Zhou · Zeming Huang 等6人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126
针对绝缘体上硅（SOI）器件热管理难题，本文从热学与力学协同角度研究了亲水性键合与表面活化键合技术在Si/SiC界面构建中的应用。通过优化界面键合工艺，显著提升了界面热导率并增强了结构可靠性。结合微观结构表征与热-力耦合模拟，揭示了界面质量、化学键合状态及粗糙度对热输运性能的影响机制，为高功率密度集成电路的高效散热提供了可行的技术路径与理论支持。
解读: 该Si/SiC界面热管理技术对阳光电源SiC功率器件应用具有重要价值。在ST系列储能变流器和SG系列大功率光伏逆变器中，SiC MOSFET的高功率密度运行面临严峻散热挑战，SOI基SiC器件的界面热阻直接影响结温控制。研究中的表面活化键合技术可显著降低Si/SiC界面热阻，提升器件热导率，有助于P...
短波红外比色温度计在中心外置式接收器远程光热表征中的模拟
Simulation of shortwave infrared ratio thermometers for the remote opto-thermal characterisation of central external receivers
Simon Caron · Romain Laru · Andreas Kämpgen · Florian Sutter 等7人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.286
准确掌握接收器表面温度T_surf对于电站的安全、高效和持久运行至关重要。该温度分布通常通过地面长波红外（LWIR）热像仪进行实时测量。其标定需要预先了解接收器表面在LWIR波段的发射率ε_LWIR。该参数可通过便携式反射计在电厂定期维护期间登塔进行光学检测来获取，但测量过程十分繁琐。本文分析了一种基于被动短波红外（SWIR）比色测温的新测量原理，可同时测量表面温度T_surf和波段发射率ε_SWIR。第一种SWIR比色温度计采用两个窄带通滤光片，其中心位于水蒸气大气吸收带（1.4/1.9 µm...
解读: 该短波红外比率测温技术对阳光电源光热储能系统具有重要价值。针对熔盐储热场景,1.64/2.09µm双波段测温方案可在300°C以上实现0.5%精度的非接触温度监测,适用于ST系列储能系统的热管理优化。该技术可集成至iSolarCloud平台,实现熔盐接收器表面温度与发射率的实时同步测量,提升光热电站...
高功率数据中心液对液行级冷却分配单元特性研究
Liquid to Liquid In-Row Coolant Distribution Unit Characterization for High Power Data Center
Pardeep Shahi · Ali Heydari · Himanshu Modi · Lochan Sai Reddy Chinthaparthy 等10人 · Journal of Electronic Packaging · 2025年1月 · Vol.147
随着高性能计算需求的增长，数据中心面临调控日益增长的信息技术设备热密度的挑战。传统风冷系统难以有效散出高功率服务器产生的热量，促使人们探索替代冷却技术。液冷，尤其是液对液冷却系统的应用，被认为是一种具有潜力的解决方案，可提升散热效率并降低能耗。本文针对液对液行级冷却分配单元进行特性分析，评估其在高功率数据中心环境中的热性能与运行效能，为优化数据中心冷却架构提供依据。
解读: 该液对液行级冷却技术对阳光电源大功率产品散热设计具有重要参考价值。PowerTitan大型储能系统中，ST系列储能变流器功率密度持续提升，SiC器件应用带来更高热流密度挑战，传统风冷方案效率受限。研究中的液冷分配单元特性分析方法可直接应用于储能集装箱热管理优化，通过液对液换热提升散热效率，降低PCS...
基于一步水热法合成SnO2/Zn2SnO4复合材料的高性能自驱动紫外光电探测器
High-performance self-powered UV photodetector based on SnO2/Zn2SnO4 composites from one-step hydrothermal synthesis
Furui Li · Songchi Liao · Junyu Su · Bowen Li 等5人 · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0
在本研究中，采用一种简单的一步水热法合成了SnO2/Zn2SnO4复合材料，用于构建高性能的自驱动紫外光电探测器。SnO2纳米针分布在Zn2SnO4纳米片的表面，形成了结构良好的异质界面和II型能带结构。与纯Zn2SnO4相比，SnO2/Zn2SnO4复合材料表现出相对更高的紫外光吸收能力和电荷转移能力。在紫外光照下，基于SnO2/Zn2SnO4复合材料与ITO导电电极构成的光电探测器展现出稳定且可重复的自驱动特性。当反应物中Zn:Sn的摩尔比为1:1时，所制备的ZS11基光电探测器表现出最高的...
解读: 该自供电紫外光电探测器技术对阳光电源智能运维系统具有重要应用价值。SnO2/Zn2SnO4异质结构实现的高灵敏度自供电探测特性,可应用于iSolarCloud平台的光伏组件表面污染监测与紫外老化预警。其type-II能带结构带来的高载流子分离效率,为SG系列逆变器的光照传感器优化提供思路。该水热法制...
自监测高可靠性254 nm AlGaN紫外杀菌集成模块
Self-Monitoring High-Reliability 254 nm AlGaN Integrated Module for Ultraviolet Bacterial Inactivation
作者未知 · IEEE Electron Device Letters · 2025年1月
传统的254 nm汞灯存在严重局限性，包括环境污染和使用寿命短等问题。为取代它们，本研究致力于开发内量子效率达84.0%的254 nm氮化铝镓（AlGaN）发光二极管（LED），并提出一种能够实时监测光输出功率（LOP）的LED与光电探测器（PD）集成器件。优化后的集成器件表现出卓越性能：在零偏压下，光电流与暗电流之比超过10⁵，自驱动光电探测器的响应度、比探测率和外量子效率分别为5.44 A/W、1.72×10¹¹ Jones和2659%。此外，我们封装了一个高功率4×4 LED - PD阵列...
解读: 从阳光电源新能源综合解决方案的业务视角来看，这项254nm深紫外AlGaN集成模块技术虽非直接应用于光伏发电或储能系统，但在清洁能源生态系统的扩展应用场景中具有战略价值。 该技术的核心突破在于LED-PD集成架构实现了自监测功能，这与阳光电源在逆变器、储能系统中强调的智能监控理念高度契合。84%的...
C波段双周期角向径向射频电路的设计与冷测
Design and Cold Testing of a Bi-Periodic Angular Radial RF Circuit for a C-Band Extended Interaction Oscillator
Bilawal Ali · Yubin Gong · Shaomeng Wang · Yang Dong 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2024年11月
本文提出了一种用于高功率微波（HPM）应用的C波段角向双周期角向径向扩展互作用振荡器（BPAREIO）。该振荡器具有小型化、高效率和低磁场运行的特点。采用发散角为14°、电流为101 A的角向径向片状电子束（ARSEB）来驱动七间隙角向径向腔。角向径向腔通过两个张角为 <inline-formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> <tex-mat...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇关于C波段扩展互作用振荡器的论文虽然聚焦于高功率微波技术，但其核心设计理念与我们在功率电子领域的技术诉求存在一定的共性价值。 该研究展示的角向径向电子束技术实现了69.5%的峰值功率效率，这种高效率能量转换思路与阳光电源在逆变器和储能变流器设计中追求的高转换效率目标相...
空心导体增材制造线圈及250 kW表面贴装永磁电机热管理系统综合表征
A Comprehensive Characterization of Hollow Conductor Additively Manufactured Coils and Thermal Management System for a 250 kW SPM Machine
Sina Vahid · Salar Koushan · Towhid Chowdhury · Ayman M. EL-Refaie · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年10月
本文针对一台功率为250千瓦、转速为5000转/分钟的表贴式永磁电机，通过基于热管的液冷热管理系统，对增材制造线圈的热管理系统及其性能进行了全面研究。文中描述并讨论了热管和液冷测试装置。通过实验结果对热性能进行了分析，结果表明本文提出的热管理系统是有效的。在80 Arms至140 Arms的电流水平以及高达800 Hz的频率下，对单冷凝器和双冷凝器液冷配置进行了测试。对这些冷却系统的比较表明，两种配置对AlSi10Mg增材制造线圈均有效。对于所提出的系统，热负荷未超出任何一种冷却方法的能力范围，...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于增材制造线圈及热管理系统的研究具有重要的战略参考价值。该研究聚焦于250 kW表贴式永磁电机的热管理优化，这与我们在储能变流器、大功率光伏逆变器以及新能源汽车驱动系统中面临的核心技术挑战高度契合。 增材制造空心导体线圈技术为我们的产品设计提供了新的可能性。相比传统...
基于老化特征参数的功率模块剩余使用寿命预测方法
Remaining Useful Lifetime Prediction Method of Power Modules Based on the Aging Characteristic Parameters
Luhong Xie · Erping Deng · Dianjie Gu · Weijie Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
功率模块剩余使用寿命（RUL）预测对于实施热管理和设计有效维护方案具有重要意义。由于裂纹是功率模块老化的根本失效机制，无论是键合线失效还是焊层退化，本文首先描述了裂纹扩展过程并得出了通用的裂纹扩展规律。然后，基于一个简单的焊层模型，将该通用裂纹扩展规律拓展至老化特征参数的通用增长模式。利用新老功率模块的功率循环测试结果验证了该通用增长模式的准确性后，基于老化特征参数的通用增长模式提出了一种新的剩余使用寿命预测方法。最后，在易封装（EasyPACK）模块上应用了所提出的剩余使用寿命预测方法，预测寿...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于老化特征参数的功率模块剩余寿命预测技术具有重要的战略价值。功率模块是光伏逆变器和储能变流器的核心部件，其可靠性直接影响系统的长期稳定运行和全生命周期成本。 该研究通过揭示裂纹扩展这一根本失效机理，建立了从键合线失效到焊料层退化的统一老化规律模型，这为我们的产品设计...
结合混合流体网络与热网络的冷凝器复杂对流换热研究
Complex Convective Heat Transfer of Condenser Combining Hybrid Fluid Network With Thermal Network
Likun Wang · Jingyan Li · Wei Cai · Fabrizio Marignetti 等6人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2024年9月
大型凸极同步发电机（LCSC）具有较高的电磁负荷和发热量，其独特的定子铁心多腔冷却方式已成为发电机有效的热管理方法。然而，由于大型凸极同步发电机内部通风冷却结构复杂，对定子铁心直线段对流换热系数（CHTC）的研究尚不够深入。本文首次提出一种混合流体网络模型（HFNM），用于对大型凸极同步发电机定子铁心直线段进行三维流体网络建模，并结合大型凸极同步发电机端部的二维流体网络模型。本文将混合流体网络模型的计算结果作为模型边界条件，建立了大型凸极同步发电机的综合流固耦合模型。利用计算流体动力学（CFD）...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇关于大型液冷定子铁心（LCSC）复杂对流换热的研究具有重要的技术参考价值。论文提出的混合流体网络模型（HFNM）与热网络耦合方法，为解决高功率密度电力电子设备的热管理难题提供了创新思路。 对于阳光电源的光伏逆变器和储能变流器产品而言，随着单机功率不断提升（如8.8MW...
第 2 / 2 页