金属放熱基板を用いたマルチチップパワーモジュールの熱設計手法に関する一検討 -熱干渉を考慮したチップ配置最適化-

カテゴリ：研究会(論文単位)

論文No：EDD25065,SPC25197

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：2025/10/20

タイトル(英語)： A Study on Thermal Design Method for Multi-Chip Power Modules with Insulated Metal Substrate -Chip Layout Optimization Considering Thermal Interference-

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：熱設計,金属放熱基板,熱干渉,マルチチップパワーモジュール,最適設計,thermal design,insulated metal substrate,thermal interference,multichip power module,optimization design

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のジャンクション温度がパッケージング材料の許容温度に収まるよう熱設計をする必要がある。マルチチップ構造のパワーモジュールは発熱チップ間の熱干渉により, 単一チップと比べ温度が上昇する。本研究では, 金属放熱基板を用いたマルチチップパワーモジュールの, 実装するチップ間の熱干渉を考慮したチップの最適配置について検討を行う。実験に基づき作成したシミュレーションモデルを用い, 非優越ソート遺伝的アルゴリズム(NSGA-Ⅱ)に基づく多目的最適化を適用することで, 最大ジャンクション温度を最小化する熱設計を実現する。

要約(英語)：Junction temperature of power devices in power module must be designed within allowable temperature of packaging materials. In case of multichip power module, chips temperatures become higher than that of single chip due to thermal interference. This paper proposes a thermal design strategy of multichip power modules based on a multi-objective algorithm using Non-dominated Sorting Genetic Algorithm(NSGA-Ⅱ) and a created simulation model based on experiment.

本誌：2025年10月23日-2025年10月24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：47-52p

原稿種別：日本語

PDFファイルサイズ：1,586Kバイト