mateltechИзвестия высших учебных заведений. Материалы электронной техникиIzvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii. Materialy Elektronnoi Tekhniki = Materials of Electronics Engineering1609-35772413-6387MISIS10.17073/1609-3577-2012-2-65-69mateltech-114Research ArticleЭпитаксиальные слои и многослойные композицииEPITAXIAL LAYERS AND MULTILAYERED COMPOSITIONSАНАЛИЗ ПРОЦЕССОВ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ТЕПЛА В СТРУКТУРАХ ИМПУЛЬСНЫХ СИЛОВЫХ ПРИБОРОВ ВБЛИЗИ ПЛОСКОСТЕЙ СПАЯ КРЕМНИЕВЫХ ПЛАСТИН В ВЫСОКОВОЛЬТНЫЕ «СТОЛБЫ»ANALYSIS OF HEAT PROPAGATION PROCESSES IN STRUCTERS OF PULSE POWERFUL DEVICES NEAR PLANES OF SOLDER OF SILICON PLATES IN HIGH VOLTAGE STACKSГлазовА. Л.GlazovA. L.

кандидат физ.−мат. наук, старший научный сотрудник, Физико−технический институт им. А. Ф. Иоффе РАН, 194021, г. Санкт−Петербург, ул. Политехническая, д. 26.

кандидат физ.−мат. наук, старший научный сотрудник, Физико−технический институт им. А. Ф. Иоффе РАН, 194021, г. Санкт−Петербург, ул. Политехническая, д. 26.

КозловВ. А.KozlovV. A.

доктор техн. наук, старший научный сотрудник, Институт нефтехимического синтеза им. А. В. Топчиева РАН, 117912, г. Москва, Ленинский просп., д. 29.

доктор техн. наук, старший научный сотрудник, Институт нефтехимического синтеза им. А. В. Топчиева РАН, 117912, г. Москва, Ленинский просп., д. 29.

КорольковО.KorolkovO.

кандидат физ.−мат. наук, старший научный сотрудник, Таллиннский технический университет, 19086, Эстония, г. Таллинн, ул. Ехитайт, д. 5.

кандидат физ.−мат. наук, старший научный сотрудник, Таллиннский технический университет, 19086, Эстония, г. Таллинн, ул. Ехитайт, д. 5.

МуратиковК. Л.MuratikovK. L.

доктор физ.−мат. наук, ведущий научный сотрудник, Физико−тех ни ческий институт им. А. Ф. Иоффе РАН, 194021, г. Санкт−Петербург, ул. Политехническая, д. 26, 

доктор физ.−мат. наук, ведущий научный сотрудник, Физико−тех ни ческий институт им. А. Ф. Иоффе РАН, 194021, г. Санкт−Петербург, ул. Политехническая, д. 26, 

klm.holo@mail.ioffe.ruФизико−технический институт им. А. Ф. Иоффе РАНРоссияIoffe Physical−Technical Institute of RASRussian FederationНПО «ФИД−Техника»РоссияFID Technology Ltd.Russian FederationТаллиннский технический университет, ЭстонияЭстонияTallinn Technical University, EstoniaEstonia201216032015026569Copyright © Глазов А.Л., Козлов В.А., Корольков О., Муратиков К.Л., 20152015Глазов А.Л., Козлов В.А., Корольков О., Муратиков К.Л.Glazov A.L., Kozlov V.A., Korolkov O., Muratikov K.L.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://met.misis.ru/jour/article/view/114

Разработан метод лазерной термоволновой диагностики процессов теплопереноса в межсоединениях полупроводниковых диодных структур высоковольтных импульсных ключей−размыкателей, собранных по технологии «столбов». Предложена теоретическая модель процессов распространения тепловых волн в подобных структурах с учетом технологических особенностей подготовки поверхностей полупроводниковых элементов, слоев спайки или сварки. Показано, что лазерные термоволновые методы позволяют диагностировать качество теплофизических контактов между элементами ключей−размыкателей при различных технологиях их соединений.

Processes of heat transfer through interfaces of semiconductor diode stack structures of high voltage pulse switchers are investigated by laser thermal wave methods. Theoretical model of thermal wave propagation in such structures is developed. It takes into account specific features of preparation of semiconductor element surfaces, layers of solder or bonding. It is shown that laser thermal wave methods can be applied to diagnostics of thermal contact quality between elements of opening switchers for various technologies of their assembling.

contact heat transportsoldered or bonded contactslaser thermal wave diagnosticshigh voltage switchersконтактный теплоперенос; спаянные или сварные соединения; лазерная термоволновая диагностика; высоковольтные полупроводниковые переключателиReferencesBaliga, B. J. Fundamentals of power semiconductor devices / B. J. Baliga. − N.−Y. : Springer Sci., 2008. − 1072 p.Baliga, B. J. Fundamentals of power semiconductor devices / B. J. Baliga. − N.−Y. : Springer Sci., 2008. − 1072 p.Еfanov, V. M. Powerful semiconductor 80 kV nanosecond pulser / V. M. Еfanov, A. F. Kardo−Sysoev, M. A. Larionov, I .G. Tchashnikov, P. M. Yarin, A. V. Kriklenko // Proc. of the 11−th. IEEE Int. Pulsed Power Conf. − Maryland (USA), 1997. − V. 2. − P. 985—987.Еfanov, V. M. Powerful semiconductor 80 kV nanosecond pulser / V. M. Еfanov, A. F. Kardo−Sysoev, M. A. Larionov, I .G. Tchashnikov, P. M. Yarin, A. V. Kriklenko // Proc. of the 11−th. IEEE Int. Pulsed Power Conf. − Maryland (USA), 1997. − V. 2. − P. 985—987.Любутин, С. К. Высокочастотные импульсные генераторы на основе SOS−диодов с субнаносекундным временем обрыва тока / С. К. Любутин, С. Н. Рукин, Б. Г. Словиковский, С. Н. Цыранов. // Приборы и техника эксперимента. − 2000. − Вып. 3. − С. 52—60.Любутин, С. К. Высокочастотные импульсные генераторы на основе SOS−диодов с субнаносекундным временем обрыва тока / С. К. Любутин, С. Н. Рукин, Б. Г. Словиковский, С. Н. Цыранов. // Приборы и техника эксперимента. − 2000. − Вып. 3. − С. 52—60.Kozlov, V. A. New generation of drift step recovery diodes (DSRD) for subnanosecond switching and high repetition rate operation / V. A. Kozlov, I. A. Smirnova, S. A. Moryakova, A. F. Kardo−Sysoev. // Conf. Rec. of the 25−th. Int. Power Modulator Symp. − California (USA), 2002. − P. 441—444.Kozlov, V. A. New generation of drift step recovery diodes (DSRD) for subnanosecond switching and high repetition rate operation / V. A. Kozlov, I. A. Smirnova, S. A. Moryakova, A. F. Kardo−Sysoev. // Conf. Rec. of the 25−th. Int. Power Modulator Symp. − California (USA), 2002. − P. 441—444.Glazov, A. L. Measurement of thermal parameters of solids by a modified photodeflection method / A. L. Glazov, K. L.Muratikov // Optical Eng. − 1997. − V. 36, N 2. − P. 358—362.Glazov, A. L. Measurement of thermal parameters of solids by a modified photodeflection method / A. L. Glazov, K. L.Muratikov // Optical Eng. − 1997. − V. 36, N 2. − P. 358—362.Глазов, А. Л. Определение теплофизических характеристик и параметров трещин в керамиках фотодефлекционным методом / А. Л. Глазов, К. Л. Муратиков // ЖТФ. − 2001. − Т. 71, Вып. 6. − С. 110—115.Глазов, А. Л. Определение теплофизических характеристик и параметров трещин в керамиках фотодефлекционным методом / А. Л. Глазов, К. Л. Муратиков // ЖТФ. − 2001. − Т. 71, Вып. 6. − С. 110—115.Muratikov, K. L. Photothermal and photoacoustic measurement of thermal and thermoelastic properties of ceramics with residual stresses / K. L. Muratikov, A. L. Glazov, D. N. Rose, J. E. Dumar // High temperatures − High pressures. − 2001. − V. 33, N 3. − P. 285—292.Muratikov, K. L. Photothermal and photoacoustic measurement of thermal and thermoelastic properties of ceramics with residual stresses / K. L. Muratikov, A. L. Glazov, D. N. Rose, J. E. Dumar // High temperatures − High pressures. − 2001. − V. 33, N 3. − P. 285—292.Torn, R. D. A generalized model of photothermal radiometry / R. D. Torn, E. P. O’Hara // J. Appl. Physi. − 1982. − V. 53, N 8. − P. 5392—5400.Torn, R. D. A generalized model of photothermal radiometry / R. D. Torn, E. P. O’Hara // J. Appl. Physi. − 1982. − V. 53, N 8. − P. 5392—5400.Shendeleva, M. L. Thermal wave reflection and refraction at a plane interface: Two−dimensional geometry / M. L. Shendeleva // Phys. Rev. B. − 2002. − V. 65, N 13. − P. 134209−1—134209−8.Shendeleva, M. L. Thermal wave reflection and refraction at a plane interface: Two−dimensional geometry / M. L. Shendeleva // Phys. Rev. B. − 2002. − V. 65, N 13. − P. 134209−1—134209−8.Shendeleva, M. L. Instantaneous line heat source near a plane interface / M. L. Shendeleva // J. Appl. Phys. − 2004. − V. 95, N 5. − P. 2839—2845.Shendeleva, M. L. Instantaneous line heat source near a plane interface / M. L. Shendeleva // J. Appl. Phys. − 2004. − V. 95, N 5. − P. 2839—2845.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.