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平行板多芯片功率模块的蒙特卡洛统计公差分析
Monte Carlo Statistical Tolerance Analysis of a Parallel-Plate Multichip Power Module
Danielle Lester · Mark Cairnie · Christina DiMarino · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
本文对一种无键合线平行板多芯片功率模块（MCPM）进行了蒙特卡洛统计公差分析。研究旨在评估采用柱状互连技术的模块平面度，并识别装配过程中对变异性贡献最大的部件。随着电力电子封装从键合线向柱状互连迁移，该技术实现了垂直平行板结构，显著提升了功率密度。
解读: 该研究聚焦于功率模块的先进封装与制造公差分析，对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统具有重要参考价值。随着公司产品向高功率密度、高集成度方向演进，采用柱状互连替代传统键合线是提升模块热性能与可靠性的关键路径。建议研发团队在开发下一代SiC/IGBT功率模块时，引...
多芯片功率模块中布局主导的动态电流不平衡：机理建模与对比评估
Layout-Dominated Dynamic Current Imbalance in Multichip Power Module: Mechanism Modeling and Comparative Evaluation
Zheng Zeng · Xin Zhang · Xiaoling Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年11月
多芯片功率模块是高容量工业变流器的核心组件。并联芯片间的动态电流不平衡严重影响电热稳定性并限制了模块的额定电流。本文提出了通用机理模型，揭示了布局对动态电流不平衡的主导影响，并进行了对比评估。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心功率变换技术。在PowerTitan、PowerStack储能系统及大功率组串式/集中式光伏逆变器中，功率模块的并联均流是提升功率密度和可靠性的关键。布局导致的动态电流不平衡会引发局部过热，缩短器件寿命。建议研发团队在模块选型与PCB/母排布局设计阶段引入该机理模型，通过...
一种用于EMI分析的多芯片功率模块寄生电容高效提取方法
An Efficient Capacitance Extraction Method for Multichip Power Modules for EMI Analysis
Jaewon Rhee · Sanguk Lee · Seungmin Ha · Changmin Lee 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
本文针对多芯片功率模块（MCPMs）提出了一种高效的寄生电容提取方法。在汽车逆变器等高频开关应用中，准确提取寄生参数对电磁干扰（EMI）分析至关重要。该方法特别适用于集成了多个半桥单元的多桥MCPM结构，旨在解决复杂模块内部寄生参数表征的难题，从而提升电力电子系统的可靠性与EMI设计水平。
解读: 该研究对阳光电源的功率器件选型与模块化设计具有重要参考价值。在阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）中，高功率密度设计往往伴随着复杂的电磁兼容挑战。通过该方法精确提取多芯片功率模块的寄生电容，可优化PCB布局与驱动电路设计，有效抑制高频开关过程中的EM...
多芯片功率模块电热分析的三维热元件模型及实验验证
3-D Thermal Component Model for Electrothermal Analysis of Multichip Power Modules With Experimental Validation
John Reichl · Jose M. Ortiz-Rodriguez · Allen Hefner · Jih-Sheng Lai · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年6月
本文首次提出了一种基于有限差分法的全三维、多层、多芯片热元件模型，用于动态电热仿真。该模型考虑了非对称功率分布，通过求解三维热传导方程，实现了对功率模块结构参数化建模，并经实验验证了其在电热耦合分析中的准确性。
解读: 该研究对于阳光电源的核心产品线（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器）至关重要。随着功率密度不断提升，IGBT/SiC模块的热管理成为系统可靠性的瓶颈。该三维热元件模型能够更精准地模拟多芯片在复杂工况下的瞬态温度分布，有助于优化逆变器及PCS的散热结构设计，提升功率模块的过载能力...
一种用于缓解SiC MOSFET多芯片功率模块电流不平衡的新型DBC布局
A Novel DBC Layout for Current Imbalance Mitigation in SiC MOSFET Multichip Power Modules
Helong Li · Stig Munk-Nielsen · Szymon Beczkowski · Xiongfei Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年12月
本文提出了一种新型直接覆铜（DBC）布局，旨在解决并联SiC MOSFET多芯片功率模块中的电流不平衡问题。通过优化布局，该设计显著降低了电路失配和电流耦合效应，从而有效提升了并联芯片间的电流分配均匀性，提高了模块的整体性能。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的高功率密度产品线。随着公司在组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器中大规模应用SiC MOSFET，并联芯片的电流均流是提升模块可靠性与效率的关键。该新型DBC布局方案可直接应用于公司自研功率模块的封装设计中，通过优化寄生参数，降低芯片热应力，从...
基于外壳温度作为参考节点的功率模块集总热耦合模型
Lumped Thermal Coupling Model of Multichip Power Module Enabling Case Temperature as Reference Node
Mengqi Xu · Ke Ma · Xu Cai · Gongzheng Cao 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
多芯片IGBT模块的热行为评估至关重要。本文提出了一种以模块外壳温度为参考节点的热阻抗矩阵模型，旨在简化多芯片功率模块内部热耦合效应的分析，提高热行为预测的准确性与工程应用便捷性。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心功率器件应用。在组串式逆变器（如SG系列）和储能变流器（如PowerTitan/PowerStack）中，IGBT模块的结温管理是提升系统功率密度和可靠性的关键。通过采用以壳温为参考的热耦合模型，研发团队能更精确地评估多芯片并联下的热分布，从而优化散热器设计与过温保护策...
多芯片功率模块封装中中点电感对开关瞬态影响的分析与实验评估
Analysis and Experimental Evaluation of Middle-Point Inductance's Effect on Switching Transients for Multiple-Chip Power Module Package
Fei Yang · Zhiqiang Wang · Zheyu Zhang · Steven L Campbell 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年7月
本文分析了多芯片功率模块封装中中点电感对开关瞬态的影响。通过频域分析方法，揭示了中点电感在开关过程中的作用机理，并设计制造了可变电感的专用多芯片功率模块进行实验验证，为优化功率模块封装设计提供了理论依据。
解读: 该研究聚焦于功率模块内部寄生参数（中点电感）对开关瞬态的影响，对阳光电源的核心产品线具有重要参考价值。在组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）中，随着功率密度的不断提升，多芯片并联封装已成为主流。优化中点电感设计能有效降低开关过程中的电压尖峰和振荡，从而提升IG...
PowerSynth 2：高密度三维多芯片功率模块的物理设计自动化
PowerSynth 2: Physical Design Automation for High-Density 3-D Multichip Power Modules
Imam Al Razi · Quang Le · Tristan M. Evans · H. Alan Mantooth 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年4月
随着宽禁带半导体（SiC和GaN）的应用，电力电子变换器正向超高功率密度发展。然而，紧凑型高速变换器的复杂性已超出传统手动迭代设计流程的范畴。本文提出PowerSynth 2，一种用于高密度三维多芯片功率模块的物理设计自动化工具，旨在解决复杂电力电子系统的设计瓶颈。
解读: 该研究对于阳光电源的核心产品线（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器）具有极高的战略价值。随着公司产品向更高功率密度和更小体积演进，SiC/GaN器件的集成难度显著增加。PowerSynth 2提供的自动化设计流程能够大幅缩短功率模块的研发周期，优化热管理与寄生参数控制。建议研发...
并联芯片与并联半桥对多芯片功率模块瞬态电流分布的影响
Influence of Paralleling Dies and Paralleling Half-Bridges on Transient Current Distribution in Multichip Power Modules
Helong Li · Wei Zhou · Xiongfei Wang · Stig Munk-Nielsen 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年8月
本文研究了多芯片半桥功率模块中的瞬态电流分布问题，对比了并联芯片与并联半桥两种不同换流机制的连接方式。研究揭示了在并联芯片结构下，高低侧器件因换流回路差异会产生相似的瞬态电流不平衡，为功率模块的并联设计提供了理论依据。
解读: 该研究直接关系到阳光电源核心产品（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统、风电变流器）中功率模块的选型与设计。在追求高功率密度和高效率的过程中，多芯片并联是提升模块电流能力的关键技术。文章揭示的瞬态电流不平衡机制，对于优化模块内部布局、减小寄生参数及提升功率器件的可靠性至关重要。建议研发团队在...
用于分层和异构2.5-D多芯片功率模块的PowerSynth设计自动化流程
PowerSynth Design Automation Flow for Hierarchical and Heterogeneous 2.5-D Multichip Power Modules
Imam Al Razi · Quang Le · Tristan M. Evans · Shilpi Mukherjee 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年8月
功率半导体模块的布局优化是提升宽禁带半导体（GaN和SiC）性能与功率密度的关键。本文提出了一种名为PowerSynth的设计自动化流程，旨在通过先进封装技术实现可靠且高效的多芯片功率模块（MCPM）设计，以突破现有功率密度的技术瓶颈。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心竞争力。在光伏逆变器（如组串式、集中式）和储能系统（如PowerTitan、PowerStack）中，功率密度和热管理是核心指标。PowerSynth自动化流程能显著缩短SiC/GaN功率模块的研发周期，优化多芯片布局，降低寄生参数，从而提升逆变器和PCS的转换效率与可...
多芯片功率模块结壳级耦合热阻推导方法
A Method to Derive the Coupling Thermal Resistances at Junction-to-Case Level in Multichip Power Modules
Guoyou Liu · Xiang Li · Yangang Wang · Xuejiao Huang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
本文提出了一种推导多芯片功率模块中并联芯片间结壳级耦合热阻的方法。研究指出，传统用于分析驱动点芯片自热效应的结构函数法（SFM）无法直接应用于热耦合分析。该方法通过精确建模芯片间的热交互，为多芯片模块的热设计提供了理论支撑。
解读: 该研究直接关系到阳光电源核心产品（如组串式/集中式逆变器、PowerTitan/PowerStack储能PCS）中功率模块的可靠性设计。随着功率密度不断提升，多芯片并联已成为主流，芯片间的热耦合效应直接影响模块的结温估算与寿命预测。该方法可优化阳光电源在功率模块选型及散热系统设计中的热仿真精度，有效...
基于热流的多芯片功率模块状态监测：一种两阶段神经网络方法
Heat-Flux-Based Condition Monitoring of Multichip Power Modules Using a Two-Stage Neural Network
Borong Hu · Zedong Hu · Li Ran · Chong Ng 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
针对多芯片功率模块中芯片并联导致的电流不均及焊料层退化问题，本文提出一种基于热流的状态监测方法。通过两阶段神经网络，实现对多芯片模块内部焊料层退化程度的早期检测，克服了仅依靠温度监测在电流分配分析上的局限性，提升了功率模块的可靠性评估精度。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（如组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能系统）具有极高的应用价值。功率模块是上述产品的核心组件，其焊料层老化直接影响设备寿命。通过引入基于热流的机器学习监测算法，阳光电源可提升iSolarCloud智能运维平台的预测性维护能力，在故障发...
一种能够表征热耦合效应的多芯片功率模块热网络模型
A Thermal Network Model for Multichip Power Modules Enabling to Characterize the Thermal Coupling Effects
Huimin Wang · Zongyao Zhou · Zhiliang Xu · Xinglai Ge 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
本文提出了一种基于Cauer模型的热网络模型（TNM），旨在解决多芯片功率模块在热分析中精度与计算效率难以兼顾的问题。该模型能够有效表征芯片间的热耦合效应，为电力电子变换器的可靠性评估提供了高效且准确的分析工具。
解读: 该研究对阳光电源的核心产品线（如组串式/集中式逆变器、PowerTitan/PowerStack储能系统）具有重要意义。在这些高功率密度产品中，功率模块的热设计是决定系统可靠性与寿命的关键。通过引入该热网络模型，研发团队可在设计阶段更精准地模拟多芯片间的热耦合效应，优化散热结构设计，从而提升逆变器和...
用于电机驱动的多芯片功率模块实时结温估计的新型分析模型
New Analytical Model for Real-Time Junction Temperature Estimation of Multichip Power Module Used in a Motor Drive
Merouane Ouhab · Zoubir Khatir · Ali Ibrahim · Jean-Pierre Ousten 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年6月
本文提出了一种用于多芯片功率模块的新型分析电热模型。该模型旨在电机驱动器的在役条件下，结合热循环计数算法，用于剩余使用寿命（RUL）的计算。通过简单的平均功率解析表达式，该模型能够快速计算芯片温度，为功率器件的健康管理提供支持。
解读: 该研究对于阳光电源的核心产品线（如光伏逆变器、储能PCS及风电变流器）具有极高的应用价值。功率模块是上述产品的核心部件，其结温直接决定了器件的寿命与可靠性。通过引入该实时结温估计模型，阳光电源可在iSolarCloud平台或变流器嵌入式软件中集成更精准的健康状态监测（SOH）功能，实现从“被动维护”...