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基于SiC TEG芯片的银烧结与铅/无铅焊料功率模块功率循环测试下的在线热阻与可靠性特性监测
Online Thermal Resistance and Reliability Characteristic Monitoring of Power Modules With Ag Sinter Joining and Pb, Pb-Free Solders During Power Cycling Test by SiC TEG Chip
Dongjin Kim · Shijo Nagao · Chuantong Chen · Naoki Wakasugi 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年5月
针对碳化硅（SiC）功率器件在高温（>200 °C）功率循环下的热特性评估难题，本文提出了一种基于n型掺杂4H-SiC热工程组（TEG）芯片的快速小型化在线热特性评估系统。该系统实现了功率模块在严苛工况下的在线热阻测量，为评估不同连接材料（银烧结、铅及无铅焊料）的可靠性提供了有效手段。
解读: 该研究直接服务于阳光电源SiC功率模块的应用开发。随着公司在组串式逆变器和PowerTitan储能系统中大规模引入SiC器件，高温下的可靠性评估至关重要。文中提出的在线热阻监测技术可应用于公司功率模块的加速寿命测试（ALT），帮助研发团队精准评估银烧结等先进封装工艺的性能，优化散热设计。建议在后续的...
裸DBA基板上银烧结连接在老化、热冲击及1200 W/cm²功率循环测试下的界面力学与热特性研究
Interface-Mechanical and Thermal Characteristics of Ag Sinter Joining on Bare DBA Substrate During Aging, Thermal Shock and 1200 W/cm2 Power Cycling Tests
Chuantong Chen · Dongjin Kim · Zheng Zhang · Naoki Wakasugi 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月
本文研究了在250°C无压条件下，利用微米级银烧结技术将SiC芯片直接连接至裸DBA（Al/AlN/Al）基板的工艺。实验表明，银-铝界面具有33.6 MPa的稳固结合力。通过1000小时250°C高温存储、热冲击及1200 W/cm²功率循环测试，验证了该封装结构在极端工况下的热机械可靠性。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心功率模块封装技术。随着公司在光伏逆变器和PowerTitan系列储能PCS中大规模应用SiC器件，提升功率密度与可靠性至关重要。银烧结技术替代传统焊料是实现高功率密度设计的关键，而裸DBA基板的应用有助于降低成本并优化热传导路径。建议研发团队关注该界面在极端功率循环下的失...
通过微米级银浆烧结技术实现SiC功率模块芯片与散热器连接以降低热阻并提升功率循环可靠性
Development of SiC Power Module Structure by Micron-Sized Ag-Paste Sinter Joining on Both Die and Heatsink to Low-Thermal-Resistance and Superior Power Cycling Reliability
Chuantong Chen · Aiji Suetake · Fupeng Huo · Dongjin Kim 等12人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
本文研究了四种基于SiC加热芯片、直接键合铝（DBA）基板和铝散热器的SiC功率模块。通过对比SAC305焊料与银浆烧结工艺在芯片连接中的应用，评估了模块的热特性及功率循环下的结构可靠性。研究表明，银浆烧结技术能显著降低热阻，并提升模块在严苛功率循环条件下的长期运行可靠性。
解读: 该研究直接服务于阳光电源核心的功率电子技术升级。随着组串式逆变器和PowerTitan系列储能系统向高功率密度、高效率方向演进，SiC器件的应用已成为提升整机效率的关键。银浆烧结技术能有效降低SiC模块热阻，解决高功率密度下的散热瓶颈，显著提升逆变器及PCS在极端工况下的功率循环寿命。建议研发团队在...