マルチチップパワーモジュール内部の熱干渉がジャンクション温度に与える影響に関する一検討

カテゴリ: 研究会(論文単位)

論文No: EDD24046,SPC24184

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: 2024/11/11

タイトル(英語): A study on influence of the thermal interference on junction temperature for multi-chip power modules

著者名: 大賀 悠功(大阪大学),福永 崇平(大阪大学),舟木 剛(大阪大学)

著者名(英語): Yuto Oga(Osaka University),Shuhei Fukunaga(Osaka University),Tsuyoshi Funaki(Osaka University)

キーワード: ＳｉＣパワーデバイス|熱設計|並列接続|過渡熱抵抗|温度係数|熱干渉

要約(日本語): 産業機器やインフラ設備に用いるパワーモジュールは, 実装したパワーデバイスが許容ジャンクション温度内に収まるようモジュールパッケージの熱設計を行う。単一チップのディスクリートパッケージに比べて, マルチチップ構造のパワーモジュールはチップ間で熱干渉を起こすため, その実装状態やモジュール基板構造によって内部温度分布が異なる。本研究では, 同一の絶縁金属基板(IMS)上に実装したSiC-SBDに対して,電気的特性の物理式およびパワーモジュール基板の熱抵抗を用いて, 各パワーデバイスに流れる電流分担とジャンクション温度の分布を評価する。並列接続したデバイスに大電流を流した際の各デバイスの電流分担やジャンクション温度の実測データを, SiC-SBDの物理式およびパワーモジュール基板の熱抵抗から推定した値と比較する。

要約(英語): Junction temperature of power device in power modules is important information for the thermal design to operate below allowable junction temperature. In case of multi-chip power module, thermal interference occurs among heat-dissipating power devices, and it requires to take the influence of thermal interference into account for the distribution of junction temperature inside the module package. This paper evaluates the influence of thermal interference for junction temperature in parallel-connected SiC-SBDs mounted on the insulated metal substrate. The experimental results are compared to the calculated result with their physical equation and thermal resistance of power module substrate.

本誌: 2024年11月14日-2024年11月15日電子デバイス/半導体電力変換合同研究会-1

本誌掲載ページ: 35-40 p

原稿種別: 日本語

PDFファイルサイズ: 1,429 Kバイト