超低寄生性と高機能性を有するフレキシブルエポキシ樹脂基板ベース1.2kV SiCハーフブリッジモジュール【JST・京大機械翻訳】

Zhao Xin; Gao Bo; Jiang Yifan; Zhang Liqi; Wang Sizhen; Xu Yang; Nishiguchi Kenji; Fukawa Yoshi; Hopkins Douglas C.

文献

J-GLOBAL ID：201902286820427624 整理番号：19A0524847

超低寄生性と高機能性を有するフレキシブルエポキシ樹脂基板ベース1.2kV SiCハーフブリッジモジュール【JST・京大機械翻訳】

Flexible epoxy-resin substrate based 1.2 kV SiC half bridge module with ultra-low parasitics and high functionality

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資料名：
巻： 2017 号： ECCE ページ： 4011-4018 発行年： 2017年
JST資料番号： W2441A 資料種別：会議録 (C)
記事区分：原著論文発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

Wide Bandgapパワー半導体デバイスの完全な利点を取り入れるために,パワーモジュール開発に関するブレークスルーを今日,大いに探究した。本論文は,より良い熱応力管理とより低いコストのために,従来の直接結合銅の代わりに,基板として80μmの柔軟なエポキシ樹脂を利用する1.2kVのSiCハーフブリッジインテリジェントパワーモジュールを紹介した。柔軟なエポキシ樹脂材料に関する研究は,それが250°Cにおいてさえ低い漏れ電流を有し,8W/mKまでの高い熱伝導率を有することを示した。ハーフブリッジパワーモジュールにはボンディングワイヤを適用せず,代わりに,両面はんだ付け可能なSiC MOSFETとダイオードを製作し,低寄生性と二重側冷却機能に利用した。電力ループ上の全寄生インダクタンスをさらに減少させるために,本研究では,従来の電力モジュール技術よりも低い相互接続経路をもつ高サイドと低サイドスイッチを垂直に接続する「スタック構造」を提案した。シミュレーションは,電力ループ上の寄生インダクタンスが1.5nH未満であることを示した。より多くの機能性は,主要なパワーステージをゲートドライバ回路と統合することによって達成される。また,電力モジュールにより必要とされる補助電源の数を除去するために,低ドロップアウトレギュレータと共に,ハーフブリッジモジュールにディジタルアイソレータを含めた。全モジュールのサイズは約35mm,15mmの7mmである。漏れ電流,寄生性抽出,素子特性を含む電気シミュレーションと測定は,設計したモジュールがSiCデバイス上での劣化なしに適切に動作できることを検証し,それぞれ800V母線電圧で12nsターンオフと48nsターンオン,ターンオンとターンオフ損失として0.63mJ,0.23mJであった。Copyright 2019 The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

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