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J-GLOBAL ID：202202234073284832   整理番号：22A0396842

SiC MOSFETにおけるゲート開放故障の調査とオンボード検出【JST・京大機械翻訳】

Investigation and On-Board Detection of Gate-Open Failure in SiC MOSFETs

著者 (6件)： Vankayalapati Bhanu Teja (Department of Electrical and Computer Engineering, University of Texas-Dallas, Richardson, TX, USA) ,  Pu Shi (Department of Electrical and Computer Engineering, University of Texas-Dallas, Richardson, TX, USA) ,  Yang Fei (Texas Instruments, Dallas, TX, USA) ,  Farhadi Masoud (Department of Electrical and Computer Engineering, University of Texas-Dallas, Richardson, TX, USA) ,  Gurusamy Vigneshwaran (Department of Electrical and Computer Engineering, University of Texas-Dallas, Richardson, TX, USA) ,  Akin Bilal (Department of Electrical and Computer Engineering, University of Texas-Dallas, Richardson, TX, USA)
資料名： IEEE Transactions on Power Electronics  (IEEE Transactions on Power Electronics)
巻： 37  号： 4  ページ： 4658-4671  発行年： 2022年 
JST資料番号： D0211B  ISSN： 0885-8993  CODEN： ITPEE8  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： ゲート結合ワイヤ亀裂またはリフトオフがゲート制御の損失をもたらすとき,電力半導体におけるゲート開放故障が発生する。成形離散デバイスでは,この故障モードが間欠的に発生し,分析や検出を非常に困難にしている。本論文では,断続的ゲート開放故障を,離散炭化ケイ素(SiC)モスフェットの文脈において包括的に調査した。最初に,種々の可能なゲート開放故障シナリオの下でのモスフェット挙動を,シミュレーションを通して詳細に解析した。いくつかのSiCモスフェッツをdc電力サイクリング装置上にエージングし,ゲート開放故障機構を,ボード特性評価,非破壊C-SAM解析,脱カプセル,および光学検査,およびそれに続く故障デバイスの走査電子顕微鏡分析を含む系統的多段階故障解析を通して検証した。SiCモスフェッツにおけるゲート開放故障の背後にある潜在的メカニズムを理解するために,熱-機械的有限要素解析を,ゲート結合で界面せん断応力を示す高忠実度モデルで行った。さらに,ゲート開放故障の信頼できるサイクル毎の検出のためのロバストなオンボード技術を提案した。提案した技術を全ての可能な故障シナリオに対して実験的に検証し,150nsの低い故障を検出することを示した。従来のDESAT保護方式と比較して,提案した機構はゲート開放故障に起因する可能性のあるシュートスルー事象を防止できることを示した。Copyright 2022 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】

シソーラス用語： 界面 ,  亀裂 ,  半導体 ,  *故障 ,  電力 ,  カプセル ,  炭化ケイ素 ,  故障解析 ,  剪断応力 ,  故障モード ,  ロバスト性
準シソーラス用語： 有限要素解析 ,  リフトオフ ,  故障メカニズム ,  ボンディングワイヤ , 【Automatic Indexing@JST】

分類 (2件)： トランジスタ  (NC03070N) ,  電力変換器  (NB08030B)

タイトルに関連する用語 (5件)： SiC ,  MOSFET ,  ゲート ,  故障 ,  調査