Chengdong Yuan · S%c3%b6nke Maeter · Youssef Maniar · Simon Kuttler 等6人 · Journal of Electronic Packaging · 2025年1月 · Vol.147

在微电子器件的开发周期中，通过物理实验进行全面的可靠性评估成本高且耗时，尤其是在高温工作和功率热循环耐久性评估方面。为降低制造成本并加速产品开发进程，常采用有限元法（FEM）等计算机模型进行虚拟可靠性测试。针对完整的印刷电路板级可靠性分析，传统全阶有限元模型计算开销大，难以支持多工况或大规模仿真。本文采用降阶建模技术，显著减少计算资源消耗，同时保持足够精度，实现对封装与印制板间机械与热应力耦合效应的高效可靠性评估，提升设计迭代效率。

解读: 该降阶建模技术对阳光电源功率电子产品的可靠性设计具有重要价值。在ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中，SiC/IGBT功率模块承受高温工作和频繁功率循环，封装-PCB界面的热机械应力是关键失效模式。传统全阶有限元仿真计算成本高，难以支持多工况优化。该技术可显著加速PowerTitan等大型储能系...

Ercan M. Dede · Feng Zhou · Yuqing Zhou · Danny J. Lohan 等7人 · Journal of Electronic Packaging · 2025年1月 · Vol.147

电子器件的异质集成是下一代电子应用发展的关键，涵盖高功率密度能源转换系统及面向先进计算的芯粒与共封装光学架构。提升功能密度与运行性能是异质集成的核心目标，而有效的热管理对有源和无源器件均至关重要。增材制造技术为复杂热管理结构的设计与集成提供了新途径，支持多材料、拓扑优化及近芯片冷却方案的实现。本文综述了增材制造在电子热管理中的应用、设计方法及其面临的制造精度、材料兼容性与可靠性等挑战。

解读: 该增材制造热管理技术对阳光电源高功率密度产品具有重要应用价值。在ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统中，SiC/GaN功率器件的高集成度带来严峻散热挑战，增材制造可实现拓扑优化的复杂流道结构和近芯片冷却方案，突破传统散热器设计限制。对于三电平拓扑功率模块，多材料增材制造可优化热路径设...

Liu Chu · Jiajia Shi · Eduardo Souza de Cursi · Journal of Electronic Packaging · 2025年1月 · Vol.147

球栅阵列（BGA）因其体积小、集成度高，在汽车工业中具有显著优势，是一种前景广阔的电子封装技术。然而，汽车运行环境较其他应用更为复杂，主要表现为发动机引起的振动和路面不平导致的振荡。电子封装结构的共振频率对系统可靠性和安全性至关重要。本文针对材料参数与几何尺寸存在随机性的BGA封装结构，提出一种基于克里金法的代理模型，有效提升了不确定性条件下结构动态响应分析的效率与精度。

解读: 该克里金代理模型技术对阳光电源功率电子产品的可靠性设计具有重要价值。在ST系列储能变流器和车载OBC充电机中，IGBT/SiC功率模块的BGA封装面临温度循环和机械振动双重应力，其焊点疲劳失效是关键可靠性瓶颈。该方法可高效评估材料参数（焊料弹性模量、CTE）和几何参数（焊球直径、间距）随机性对共振频...

John Harris · David Huitink · Journal of Electronic Packaging · 2025年1月 · Vol.147

随着功率电子模块热流密度的增加，现有热管理技术正面临挑战，这主要源于具备优异耐压能力的宽禁带半导体器件的发展。此类器件在适当封装条件下可工作于更高的结温。瞬态液相（TLP）键合可在常规工艺温度下形成高熔点的金属间化合物（IMC）。通过引入铜纳米线，可显著加速铜与锡体系的TLP反应进程，促进均匀、致密IMC层的快速形成，从而提升连接层的热稳定性和可靠性，适用于高温功率模块的封装需求。

解读: 该铜纳米线加速TLP键合技术对阳光电源功率模块封装具有重要应用价值。在ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中，SiC/GaN宽禁带器件的高温工作特性（结温可达175-200℃）对芯片贴装层提出严苛要求。传统焊料易产生热疲劳失效，而该技术通过铜纳米线催化可在较低工艺温度下快速形成高熔点Cu-Sn I...

Ali Heydari · Omar Al-Zu%27bi · Yaman Manaserh · Ahmad R. Gharaibeh 等8人 · Journal of Electronic Packaging · 2025年1月 · Vol.147

在线平台与网络人工智能的快速发展推动了计算能力需求和数据中心规模的急剧增长，亟需先进的冷却技术以应对日益增加的功率密度与能耗。本研究实验评估了一种面向高密度机架环境的两相直接芯片级液冷系统的性能，重点考察了集成行级与机架级歧管的160 kW制冷剂至液体（R2L）冷却分配单元（CDU）的实际应用效果。结果表明，该系统在高热负荷下具备优异的散热能力与运行稳定性，为下一代数据中心热管理提供了可行的技术路径。

解读: 该两相液冷技术对阳光电源大功率储能系统具有重要应用价值。PowerTitan等MW级储能系统中，功率模块和变流器在高负荷运行时产生集中热量，传统风冷方案能效比（PUE）较高。研究验证的160kW R2L直接芯片级冷却方案可应用于ST系列储能变流器的IGBT/SiC模块散热优化，通过两相冷却提升功率密...

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...

Whit Vinson · Kevin Velasquez Carballo · Frida Torres · Xiangbo Meng 等5人 · Journal of Electronic Packaging · 2025年1月 · Vol.147

本研究比较了铝引线键合对照组与两种涂覆引线键合试验组在熔断电流和电迁移（EM）性能方面的表现。两个试验组分别为通过自催化（无电镀）工艺镍镀层或采用原子层沉积（ALD）技术涂覆氧化铝的铝引线键合。熔断电流测试结果表明，三组键合均呈现引线长度与熔断电流密度之间的负相关关系。相同条件下，涂层引线键合在电流承载能力与电迁移寿命方面表现出优于未涂层组的趋势，显示出其在高功率密度系统中应用的潜力。

解读: 该引线键合涂层技术对阳光电源功率模块封装具有重要应用价值。研究表明镍镀层和氧化铝涂层可提升引线键合的电流承载能力和抗电迁移性能，直接适用于ST系列储能变流器和SG系列大功率逆变器的IGBT/SiC模块内部互连。在PowerTitan等大型储能系统中，功率模块需承受高电流密度和温度循环冲击，涂层技术可...

Daeyoung Kong · Heungdong Kwon · Haeun Lee · Hyoungsoon Lee 等6人 · Journal of Electronic Packaging · 2025年1月 · Vol.147

中央处理器与图形处理器性能的持续提升主要归因于频率提高、芯片面积扩大、热管理技术进步及热设计功耗优化等因素。过去二十年间，典型图形处理器芯片面积已从100 mm²增至2020年的约800 mm²。本文针对面积达30 mm × 30 mm的硅基单相嵌入式微通道，结合三维歧管微冷却结构，开展计算流体力学建模与优化研究，旨在提升大规模芯片的散热效率与热管理性能。

解读: 该大规模硅基微通道散热技术对阳光电源功率器件热管理具有重要应用价值。在ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中，大功率SiC/IGBT模块的散热是制约功率密度提升的关键瓶颈。研究提出的三维歧管微冷却结构可应用于PowerTitan储能系统的功率模块液冷设计，有效降低结温并提升过载能力。对于1500V...

Yogendra K. Joshi · Aaron H. Smith · Richard C. Eden · Sumit K. De · Journal of Electronic Packaging · 2025年1月 · Vol.147

自1992年成立以来，DARPA微系统技术办公室持续推动半导体器件领域的变革性进展。这些器件广泛应用于各类微系统中，其经济寿命取决于半导体材料本身及封装结构的机械耐久性。热管理方案直接影响微系统的性能与可靠运行寿命。该研究涵盖多尺度、多物理场的热调控技术，致力于提升高密度集成电子系统的散热效率与长期稳定性，支撑下一代高性能微系统的发展。

解读: DARPA的多尺度热管理技术对阳光电源功率器件应用具有重要价值。在SiC器件方面，多物理场耦合的热调控方法可直接应用于ST系列储能变流器和电动汽车驱动系统的功率模块设计，优化SiC MOSFET的结温控制与散热结构。针对高密度集成系统的热管理方案，可提升PowerTitan大型储能系统和SG系列大功...

W. Assaad · J. Ahmed Khan · Journal of Electronic Packaging · 2025年1月 · Vol.147

在半导体封装中，由于含铅焊料对健康和环境的危害，业界正大力推动以银或铜烧结材料替代含铅焊料。此外，烧结材料具有高热导率和电导率，符合当前高功率半导体封装的需求。然而，烧结工艺复杂，涉及多个阶段，且高度依赖封装工程师的经验。其中，芯片倾斜是影响界面空洞率和应力分布的关键因素，可能导致热阻增加和可靠性下降。本文研究了芯片倾斜对银烧结连接层形貌及长期可靠性的影响，并提出了优化工艺控制方法。

解读: 该银烧结芯片键合可靠性研究对阳光电源功率模块封装具有重要应用价值。在ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中，SiC/IGBT功率器件的散热性能直接影响系统可靠性和功率密度。研究揭示的芯片倾斜对空洞率和热阻的影响机理，可指导优化银烧结工艺参数控制，降低热阻15-25%，提升功率循环寿命。特别适用于P...

Bharath Ramakrishnan · Cam Turner · Husam Alissa · Dennis Trieu 等13人 · Journal of Electronic Packaging · 2025年1月 · Vol.147

传统上，数据中心采用风冷方式为IT设备散热，但随着图形处理器（GPU）功耗的持续上升，对冷却技术提出了更高要求。为提升能效，直接液冷（DLC）成为一种有前景的解决方案。本文评估了在执行人工智能/机器学习（AI/ML）任务的微软G50 GPU服务器上，DLC相较于传统风冷的性能表现。实验结果表明，DLC显著提升了GPU计算性能，增强了能效，并有效降低了系统热阻，为高密度计算场景下的散热设计提供了重要参考。

解读: 该液冷技术研究对阳光电源PowerTitan大型储能系统和数据中心储能方案具有重要应用价值。研究证实直接液冷可显著提升GPU高功率密度场景下的能效和性能，这与储能变流器功率模块散热需求高度契合。对于ST系列储能变流器，可借鉴液冷方案优化SiC/GaN功率器件的热管理，降低系统热阻，提升功率密度和转换...