パワー半導体デバイスのパッケージ熱抵抗に関する研究上面及び底面の境界条件を変えた際の影響について

摘要

家電及び産業機器を始めとする省エネ化のニーズにより，パワーエレクトロニクス技術の重要性が増している．また，システムのモジュール化とともに，機器の小型化に対するニーズも高くなってきている．機器の小型・省エネ化にはその中核を担うパワー半導体デバイスの適切な温度管理が必須であるが，現状では，特定条件下で取得された熱抵抗値を用いてパワー半導体デバイスの温度予測が行われており，実際の使用環境との乖離について十分に検証されているとは言い難い．既報(1)では，DPAKパッケージを対象として，もっとも単純なケースとしてパッケージ底面にのみ第3種境界条件を設定し，それ以外の表面を断熱として解析を実施した．本報では，さらにパッケージ上面にも第3種境界条件を設定した場合についても対象とし，境界条件の違いによる熱パラメータ及び熱抵抗の変動について検証，考察する．