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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...
功率模块在腐蚀环境中的可靠性：加热对隔离沟道中枝晶腐蚀生长的影响
Reliability of Power Modules in Corrosive Environments: Effect of Heating on Dendritic Corrosion Growth in the Isolation Trenches
Juuso Rautio · Tommi J. Kärkkäinen · Janne Jäppinen · Katriina Korpinen 等8人 · IET Power Electronics · 2025年2月 · Vol.18
本文研究表明，通过加热可有效抑制腐蚀环境中功率模块隔离沟道内形成的枝晶腐蚀。其机理在于加热降低了有效相对湿度，从而减薄了陶瓷基板表面吸附水层的厚度。该方法无需特殊防腐封装，适用于包含标准元器件的电力电子装置，如变频器，有助于提升其在恶劣环境下的运行可靠性。
解读: 该研究对阳光电源功率模块可靠性提升具有重要价值。针对ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器，在沿海高盐雾、化工厂等腐蚀性环境应用场景中，功率模块隔离沟道的枝晶腐蚀是关键失效模式。研究揭示的加热抑制腐蚀机理可指导产品优化：通过优化散热设计使功率模块维持适当工作温度，降低表面相对湿度，无需额外防腐封装即...