デバイスにおけるパワー密度向上に向けた要素技術とそのロードマップ

摘要

パワー密度向上に向けたチップとパッケージのアプローチとして，機能の集積化，損失の低減，高温動作化, パッケージの放熱性の向上などがあげられる。機能の集積化により IGBT とダイオードをー体化させた逆導通 IGBT やパワー IC のようにチップ面積の縮小化が図れパッケージの小型化によるパワー密度の向上が可能となる。また，損失の低減により電流密度を向上できれば機能をそのままにチップ面積の縮小が図れ，同様にパッケージの小型化によるパワー密度の向上が可能となる。チップの高温動作化が可能になれば, 同様に電流密度の向上が可能となるだけでなく冷却構造を小型化することができる。同じくパッケージの放熱性が向上できれば，大電流密度化により損失が増大しても温度上昇を抑制できるので，パワー密度の向上が可能となる。本論文では，Si パワーデバイスと新材料パワーデバイスの最近の開発状況からパワー密度向上に向けたチップとパッケージのアプローチについて紹介し，ロードマップを考察する。