SiCパワーデバイスの高耐熱・高放熱モジュール化技術

1. SiCパワーモジュールの小型軽量化と耐熱・放熱技術

(2015年9月4日 10:30〜12:00)

省エネ、新エネルギー創出、CO2削減などに対して高効率のパワエレ装置が望まれている中、パワーデバイスの特性向上が求められている。このような中、従来のSiパワーデバイスの代表例であるIGBTのオン抵抗、スイッチング損失特性は飽和してきており、新規材料であるSiCやGaNを適用したデバイスの創出が望まれている。 本講座では、これらの最新パワーデバイスに最適なパッケージ技術 (モジュール化技術) に関して重要な、小型化、軽量化、高耐熱化、高放熱化、高信頼性化に関して説明する。また、これらの技術を支えるCAE技術に関しても説明し、パワーモジュールの将来展望へと繋げる。

1. パワーモジュールの最新状況
2. 最新パワーモジュールを適用したパワエレ装置の概要
3. SiCデバイスの特長とその特長を活かすためのパッケージ技術
4. パワーモジュールの小型化技術 (Si-IGBT、SiC-MOS)
5. パワーモジュールの軽量化技術 (Si-IGBT、SiC-MOS)
6. パワーモジュールの高耐熱化技術 (Si-IGBT、SiC-MOS)
7. パワーモジュールの高放熱化技術 (Si-IGBT、SiC-MOS)
8. パワーモジュールの高信頼性化技術 (Si-IGBT、SiC-MOS)
9. パワーモジュール設計のための最新CAE技術
10. まとめ

2. ワイヤボンディング不要な「テクノブロックパッケージ」構造の開発と SiCデバイスのモジュール化技術

(2015年9月4日 12:45〜14:15)

当社パワー半導体モジュール技術を活用して開発しております「両面はんだ接合SiCトランスファーモジュール」を例にとり、モジュール特性、信頼性の観点から 当社SiCモジュール開発品の特徴をご紹介します。

1. SiCモジュールに対する市場要求
   1. 高効率化、低損失化
   2. 小型化
   3. 高周波化、低インダクタンス化
   4. 高信頼性
2. 当社半導体モジュールの特徴とSiCモジュールへの展開
   1. 両面はんだ接合構造
   2. ケース型パワーモジュール
   3. トランスファーモールド型パワーモジュール
3. SiCモジュール開発品の特徴
   1. 小型・低背パッケージ
   2. 低インダクタンス
   3. 低ON抵抗
   4. 高信頼性 (予測)
4. SiCモジュール化技術の展開
   1. 高耐熱保証技術
   2. 高耐圧化技術
   3. 大電流化技術

3. SiCパワーデバイスを用いたモータドライブ装置の開発と小型化、放熱設計

(2015年9月4日 14:30〜16:00)

当社では、パワーデバイスとその周辺技術の進化による電気機器およびそれを搭載する機械システムの革新を推進する「メカトロパワダイムシフト」を提唱している。その中で SiCやGaNを積極的に適用し、パワーデバイスの駆動回路や周辺技術の開発に取り組んでいる。本講演では、SiCパワーデバイスを搭載したモータドライブ装置を開発し、高効率・小型化を実現した事例を実装技術と放熱設計技術に焦点を当てて紹介する。

1. 会社紹介
2. 技術開発のねらい
3. 装置小型化における問題点
4. ワイドギャップ半導体による効果
   1. デバイスへの要求
   2. デバイス特性とメリット
5. SiC適用例と小型化、放熱設計
   1. 高パワー密度AC-ACコンバータ
   2. 機電一体モータ
6. まとめ