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高功率器件封装中含重铸层和粗糙界面的陶瓷通孔互连结构热力学分析
Thermodynamic analysis of TCV interconnect structure with recast layers and rough interfaces for high-power device packaging
Xin Zou · Zhirui Xu · Hao Chen · Yang Peng 等6人 · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2025年9月
通孔陶瓷过孔（TCV）互连结构的热机械行为对三维封装可靠性有着显著影响。然而，现有研究在很大程度上忽视了激光钻孔所产生的缺陷——特别是重铸层和粗糙界面——在调节高功率器件热应力方面的关键作用。在本研究中，提出了一种考虑重铸层和粗糙界面的TCV互连结构的新型热力学分析方法。利用魏尔斯特拉斯 - 曼德布罗特（W - M）分形函数建立了具有可调界面粗糙度的陶瓷 - 重铸层 - 铜模型。实验结果与模拟结果吻合良好，最大误差仅为11.1%。热力学模拟结果显示，热应力与界面粗糙度之间存在非单调关系：在所有温...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文针对陶瓷通孔（TCV）互连结构的热力学研究具有显著的应用价值。在光伏逆变器和储能变流器等大功率设备中，功率半导体模块是核心部件，其封装可靠性直接影响系统的长期稳定性和功率密度提升。 该研究的核心贡献在于首次系统性地量化了激光钻孔工艺缺陷（重铸层和粗糙界面）对热应力的...
550 kV快速断路器操作机构的动态特性
Dynamic Characteristics of 550 kV Fast Circuit Breaker Operating Mechanism
Huancheng Zou · Xin Lin · Jianying Zhong · Jianwei Wei · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年12月
针对传统操作机构响应时间长、驱动速度不足，难以满足550 kV快速断路器开断时间要求的问题，提出一种具备快速响应与高速运动特性的新型操作机构，建立斥力机构与液压机构的耦合关系。构建其动态特性仿真模型，采用多目标优化算法优化斥力机构设计，分析机构的快速响应、高速驱动及缓冲特性。研究表明：当斥力机构参数为储能电容7787 μF、充电电压1033 V、线圈匝数45、厚度9 mm、宽度2 mm、斥力板厚度8 mm、半径103 mm时，配合液压阀可使启动时间降至2.35 ms；液压机构活塞杆作用面积为31...
解读: 该550kV快速断路器操作机构技术对阳光电源PowerTitan大型储能系统及中压SVG产品具有重要应用价值。研究中的斥力机构与液压机构耦合设计可应用于储能系统的快速故障隔离与保护，将触头分离时间缩短至4.45ms，显著提升故障响应速度。多目标优化算法对斥力机构参数的优化方法可借鉴至ST系列储能变流...
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