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通过加热抑制硅凝胶封装功率模块隔离沟道中的枝晶腐蚀
Impeding Dendritic Corrosion in Silicone Gel Potted Power Module Isolation Trenches by Heating
Juuso Rautio · Tommi J. Kärkkäinen · Markku Niemelä · Pertti Silventoinen 等7人 · IET Power Electronics · 2025年7月 · Vol.18
高湿度及腐蚀性气体环境可导致功率半导体模块隔离沟道内产生枝晶腐蚀，随时间推移，枝晶可能引发隔离区短路，造成器件失效。本文研究表明，适度加热可有效抑制商用硅凝胶封装功率模块中枝晶的生长，从而提升模块在恶劣环境下的长期可靠性。该方法无需改变现有封装结构，具有良好的工程应用前景。
解读: 该枝晶腐蚀抑制技术对阳光电源功率模块可靠性提升具有重要价值。在ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中，IGBT/SiC功率模块长期工作于高湿、盐雾等恶劣环境，隔离沟道枝晶腐蚀是导致模块失效的关键因素。研究提出的加热抑制方法可直接应用于现有封装结构：利用模块自身损耗或增设微功耗加热单元，将沟道温度维...
功率半导体模块芯片背面金属化与焊料合金界面相互作用研究
Study on the interface interaction between the chip backside metallization and solder alloys of power semiconductor modules
Shilin Zhao · Erxian Yao · Chunbiao Wang · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0
功率半导体模块是电力转换系统的核心器件，其芯片-焊料界面是可能导致模块失效的薄弱环节之一，需进行深入研究。本文研究了芯片背面金属化层（BSM）、焊料合金种类及焊接条件对回流焊过程中界面反应的影响，并通过高温存储（HTS）和高温高湿反偏（HTRB）等加速老化试验进一步评估了界面结合性能。结果表明，当Al–Ti–Ni–Ag结构的芯片背面金属化层与Sn基焊料发生反应时，使用SAC305焊料生成了(Cu, Ni)6Sn5金属间化合物（IMC），而使用SnSb5焊料则可能形成(Cu, Ni)6(Sn, S...
解读: 该芯片背金属化与焊料界面研究对阳光电源ST系列储能变流器及SG系列光伏逆变器的功率半导体模块可靠性提升具有重要价值。研究揭示Al-Ti-Ni-Ag背金属化层中Ni层厚度需优化以确保IMC层连续性,避免分层失效。建议在SiC/GaN功率器件封装中采用较厚Ni层设计,优化回流焊接工艺参数,并在Power...