SNUEI

Improved Packaging of Power Module With Low-Permittivity Material for Low Common-Mode Noise and High Reliability

2024 · IEEE Transactions on Power Electronics

저자

Sihoon Choi, Jiyoon C. Choi, Thiyu Warnakulasooriya, 신종원 (Jong-Won Shin), Jun Imaoka, Masayoshi Yamamoto

연구주제

Electromagnetic Compatibility and Noise Suppression · Silicon Carbide Semiconductor Technologies

NTIS 과학기술표준분류

에너지/자원만에너지·환경·원자력 확장

전기/전자 > 중전기기 > 전력변환기기에너지 외

배정 근거: 지원 과제의 분류와 AI 키워드가 잡은 과제의 분류를 반씩(정책 연계 맵과 같은 방법).

AI 연구 키워드·방법

공통모드 노이즈 low permittivity material 전력 모듈 패키징 전력반도체 모듈 thermal cycling reliability

열 사이클 시험 열해석 시뮬레이션

키워드 (OpenAlex)

power module packaging common-mode noise direct bonded copper line impedance stabilization network thermal cycling reliability solder joint reliability thermal deformation thermal resistance

초록

This article proposes a novel power module configuration which replaces a part of the bottom copper layer of a direct-bonded copper by low-permittivity (low-ϵ) epoxy. The proposed power module reduced common-mode (CM) capacitance by 52.5% compared to that of the conventional counterpart. The CM noise measured from line impedance stabilization network was reduced by 4–5 dBμV in steady-state operation. The proposed power module does not sacrifice thermal performance which is proved by simulation and thermal resistance measurement. Thermal cycling tests confirmed high mechanical reliability with no cracks in the solder near the epoxy region. Less mechanical deformation of 5.80 μm was observed compared to the 9.48 μm of the power module that adopts air instead of low-ϵepoxy.

이 논문을 지원한 국가R&D 과제 (NTIS 성과)

연도과제부처사업수행기관NTIS 분류(1순위)
2024카멜레온 무선 에너지 패치 기초연구실과학기술정보통신부집단연구지원중앙대학범위 밖
2024고주파 GaN 반도체 및 입체 방열 기술을 적용한 전기자동차용 고밀도 전력 변환 장치 개발과학기술정보통신부개인기초연구(과기정통부)서울대학전기/전자 > 중전기기 > 전력변환기기에너지 외

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Electromagnetic Compatibility and Noise Suppression

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방법 2

열 사이클 시험 · 열해석 시뮬레이션