IGBTにおけるUIS動作中の電流フィラメント解析

カテゴリ: 研究会(論文単位)

論文No: EDD21058,SPC21148

グループ名: 【C】電子・情報・システム部門 電子デバイス/【D】産業応用部門 半導体電力変換合同研究会

発行日: 2021/10/18

タイトル(英語): Investigation of current filament dynamics during IGBT UIS operation

著者名: 田中 雅浩(日本シノプシス合同会社),阿部 直樹(日本シノプシス合同会社),中川 明夫(中川コンサルティング事務所)

著者名(英語): Masahiro Tanaka(Nihon Synopsys G.K.),Naoki Abe(Nihon Synopsys G.K.),Akio Nakagawa(Nakagawa Consulting Office)

要約(日本語): 大規模3D TCADシミュレーションを用いてIGBTのUnclamped Inductive Switching (UIS)破壊を解析した。UIS動作において、チップ内部では電流フィラメントが発生し、破壊を引き起こす。電流フィラメントはIGBTチップ内部で動き回ることが実験で確認されている。TCADによる解析の結果、電流フィラメントは“avalanche induced current filament”と、 “temperature induced current filament”に分離でき、後者がUIS破壊を引き起こすことが分かった。

要約(英語): Unclamped Inductive Switching (UIS) is one of the crucial topics of modern IGBTs. It was discussed that the current filament drastically degrades UIS capability. It was observed that the current filaments move around inside the IGBT chip during UIS by monitoring surface temperature and photo emission. We analyzed IGBT failure mechanism by large scale 3D TCAD simulations. We found that there are “avalanche induced current filament” and “temperature induced current filament”. We also found that the device failed by the latter one.

本誌: 2021年10月21日-2021年10月22日電子デバイス/半導体電力変換合同研究会-2

本誌掲載ページ: 25-31 p

原稿種別: 日本語

PDFファイルサイズ: 1,311 Kバイト