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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
Joonas A. R. Leppänen · Atte L. J. Hoffrén · Tapio F. V. Leppänen · Eeli E. I. Kerttula 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
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。
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...
基于电流瞬态特征的p-GaN HEMT在重复ESD应力下的在线退化感知与机理分析
Online Degradation Sensing and Mechanism Analysis for p-GaN HEMTs Under Repetitive ESD Stresses Based on Current Transient Feature
Xiangxing Jiang · Yiqiang Chen · Bo Hou · Chuan Song 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
针对p-GaN栅极增强型GaN HEMT的可靠性挑战，本文提出了一种基于电流瞬态特征的在线退化感知方法。通过追踪器件在重复静电放电（ESD）应力下的电流变化，实现了对器件退化状态的实时监测，并深入分析了其失效机理，为提升宽禁带半导体器件在电力电子系统中的可靠性提供了理论支撑。
解读: GaN作为宽禁带半导体，是阳光电源下一代高功率密度光伏逆变器和户用储能产品的关键技术储备。该研究提出的在线退化感知方法，对于提升阳光电源组串式逆变器及微型逆变器中功率模块的长期可靠性具有重要意义。建议研发团队关注该电流瞬态特征监测技术，将其集成至iSolarCloud智能运维平台或逆变器驱动电路中，...
运行中SiC MOSFET键合线脱落事件的原位检测
In Situ Detection of Bond Wire Lift-Off Events in Operational SiC MOSFETs
Furkan Karakaya · Anuj Maheshwari · Arijit Banerjee · John S. Donnal 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
键合线脱落是SiC MOSFET的主要失效机制之一。当键合线与源极间的焊接点断裂形成开路时，剩余键合线电流密度增加，产生热应力正反馈，导致器件快速失效。本文提出了一种在运行中检测该故障的方法，旨在通过早期预警提升功率模块的可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能系统）至关重要。随着SiC MOSFET在高性能功率模块中的广泛应用，键合线失效成为影响系统长期可靠性的关键瓶颈。该原位检测方法可集成至iSolarCloud智能运维平台，实现对逆变器及PCS内部功...
化学镀镍
磷）表面处理工艺下烧结银芯片连接的键合与失效机制研究
Meiyu Wang · Haobo Zhang · Weibo Hu · Yunhui Mei 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
低温银烧结技术在功率模块芯片连接中应用日益广泛。现有研究多基于银或金表面处理，而化学镀镍（磷）作为一种高性价比工艺，其在烧结银连接中的可靠性机制尚不明确。本文深入探讨了Ni(P)表面处理对烧结银键合质量及失效模式的影响。
解读: 该研究对阳光电源的功率模块封装技术具有重要指导意义。随着PowerTitan系列储能系统及组串式逆变器向高功率密度、高可靠性方向演进，功率器件的封装寿命是系统长效运行的关键。Ni(P)表面处理相比金/银工艺具有显著的成本优势，若能通过该研究掌握其烧结银连接的失效机理，将有助于阳光电源在保证高可靠性的...
650V p-GaN HEMT单脉冲非钳位电感开关
UIS）失效机理与分析
Siyang Liu · Sheng Li · Chi Zhang · Ningbo Li 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年11月
本文首次揭示了肖特基栅极p-GaN HEMT在单脉冲非钳位电感开关（UIS）下的耐受物理机制与失效机理。与Si/SiC器件不同，p-GaN HEMT通过将负载电感的能量存储在输出电容中来承受浪涌电流，而非通过雪崩击穿。
解读: GaN器件凭借高开关频率和高效率，是阳光电源未来提升户用光伏逆变器及小型化充电桩功率密度的关键技术方向。本文深入分析了p-GaN HEMT在极端工况下的UIS失效机理，对于优化逆变器功率模块的驱动电路设计、过压保护策略及可靠性评估具有重要指导意义。建议研发团队在后续高频化产品设计中，重点关注GaN器...
电磁脉冲诱导的GaN HEMT功率放大器失效分析
Electromagnetic Pulse Induced Failure Analysis of GaN HEMT Based Power Amplifier
Lei Wang · Changchun Chai · Tian-Long Zhao · Feng Wei 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
本文揭示了基于商用GaN HEMT的功率放大器（PA）模块在注入高功率电磁脉冲（EMP）后的性能退化及物理失效机制。通过系统性的阶梯脉冲注入实验，监测S参数等关键指标，确定了PA模块的退化与失效阈值。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及微型逆变器中对高功率密度要求的提升，GaN器件的应用潜力巨大。本文探讨的电磁脉冲（EMP）诱导失效机制，对提升公司功率模块在复杂电磁环境下的鲁棒性具有参考价值。建议研发团队关注宽禁带半导体在极端环境下的可靠性边界，优化驱动电路的抗干扰设计，以确保在iSolarCloud...
关于最先进1200V双沟槽SiC MOSFET短路失效机理的深入研究
An In-Depth Investigation Into Short-Circuit Failure Mechanisms of State-of-the-Art 1200 V Double Trench SiC MOSFETs
Xuan Li · Yifan Wu · Zhao Qi · Zhen Fu 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
本文全面研究了1200V增强型双沟槽结构SiC MOSFET（RDT-MOS）的短路能力，分析了在不同直流母线电压和栅极驱动电压下的最大短路时间和能量，并深入探讨了其失效机理。
解读: 随着阳光电源在光伏逆变器（如SG系列组串式逆变器）和储能系统（如PowerTitan系列）中大规模应用SiC功率器件以提升功率密度和转换效率，该研究对提升产品可靠性至关重要。双沟槽SiC MOSFET的短路耐受能力直接影响逆变器在电网故障或负载短路时的保护策略。建议研发团队参考该失效机理，优化驱动电...
功率循环测试下IGBT模块芯片连接层的疲劳裂纹网络
Fatigue Crack Networks in Die-Attach Layers of IGBT Modules Under a Power Cycling Test
Shenyi Liu · Vesa Vuorinen · Xing Liu · Olli Fredrikson 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
芯片连接层是影响IGBT模块可靠性的薄弱环节。本文针对IGBT模块焊料层中心区域发现的一种新型失效机制——疲劳裂纹网络（FCN），通过快速功率循环测试（PCT）研究了其形成机理。
解读: IGBT模块是阳光电源组串式/集中式光伏逆变器、储能变流器（PCS）及风电变流器的核心功率器件。该研究揭示的芯片连接层疲劳裂纹网络（FCN）失效机制，对于提升阳光电源核心产品的长期可靠性至关重要。建议研发团队在进行功率模块选型评估及寿命预测模型构建时，重点考虑该新型失效机理，优化散热设计与封装工艺，...
一种基于多级阳极电压检测的4500V压接式器件单管关断能力无损测试方案
A Robust Nondestructive Test Scheme Based on Multistage Anode Voltage Detection for 4500 V Single-Cell Turn-Off Capability of Press-Packed Devices
Jiapeng Liu · Zhanqing Yu · Xiaorui Wang · Chunpin Ren 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年5月
针对功率器件单管关断能力测试中，一旦发生关断故障即导致器件损毁的问题，本文提出了一种基于多级阳极电压检测的鲁棒性无损测试方案。该方案能够有效评估4500V压接式器件的关断能力，在保证测试安全的同时，为器件失效机理研究提供了非破坏性的实验手段。
解读: 该研究针对高压压接式器件（如高压IGBT）的关断能力测试，对阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）中使用的核心功率模块具有重要参考价值。高压压接器件是大型电力电子设备可靠性的基石，该无损测试方案能显著降低研发阶段的器件损耗成本，并提升对器件失效机理的深度理解。建议研发团队...
MMC-HVdc系统中IGCT极端失效的系统性分析与表征——第二部分：失效机理与短路特性
Systematic Analysis and Characterization of Extreme Failure for IGCT in MMC-HVdc System—Part II: Failure Mechanism and Short Circuit Characteristics
Wenpeng Zhou · Zhanqing Yu · Zhengyu Chen · Fanglin Chen 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
本文针对模块化多电平换流器（MMC）高压直流输电系统中集成门极换流晶闸管（IGCT）的短路失效模式（SCFM）进行了研究。由于IGCT封装结构的限制，其短路失效机理难以直接观测。本文通过多物理场分析，揭示了IGCT在极端失效条件下的电流密度变化及短路特性，为高压电力电子器件的可靠性评估提供了理论依据。
解读: 虽然阳光电源目前的核心产品线（光伏逆变器、储能PCS、充电桩）主要采用IGBT或SiC功率器件，而非IGCT，但该文献研究的极端工况下功率器件失效机理、多物理场耦合仿真方法以及短路特性分析，对于提升阳光电源大功率储能系统（如PowerTitan）和集中式逆变器中功率模块的可靠性设计具有重要的参考价值...
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