電気・熱・応力連成回路解析によるSiCパワーモジュール電気特性評価法の構築

加藤 光章  牛流 章弘  加納 明  高尾 和人  泉 聡志  廣畑 賢治  

誌名
電子情報通信学会論文誌 C   Vol.J102-C   No.3   pp.30-37
公開日: 2019/02/12
Online ISSN: 1881-0217
DOI: 
論文種別: 特集論文 (社会システムの変革を牽引するヘテロインテグレーション技術論文特集)
専門分野: 
キーワード: 
パワーモジュール,  SiC,  ピエゾ抵抗,  残留応力,  連成解析,  

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あらまし: 
応力に起因した4H-SiC MOSFETパワーモジュールの電気特性変動について,電気・熱・応力連成回路シミュレータにより評価した.その際,デバイス応力と電気特性の関係については,デバイス構造と結晶の異方性を考慮した,四点曲げ試験と構造解析により分析した.モジュールの実装応力と駆動時熱応力については,モジュールの構造解析により分析した.実験と解析から得られた応力と電気特性の関係を,電気回路におけるSiC-MOSFETのドレイン-ソース間の抵抗要素に組み込んだ.昇圧チョッパを対象とした電気・熱・応力連成回路シミュレーションにより,応力による発熱量・電力変換効率への影響を評価した.