解析モデルを用いたGaNワンチップ変換器における発熱密度の試算

摘要

本報告では、GaNを用いた次世代の高周波ワンチップ変 換器における発熱密度の解析モデルを報告した。提案した 解析モデルによる計算結果は、TCADシミュレーション結 果と良い一致をしめし、発熱密度の大まかな試算が行える ことが確認された。また、解析式を用いて3 kW/10 MHz の変換器チップの発熱密度を試算したところ、3.7 kW/cm~2 と見積もられた。一般的なCPUの発熱密度（100 W/cm~2 )と比較して、非常に大きな値となった。よって、次世 代のGaNパワー素子において、放熱技術が重要な研究課題 である。従来、ディスクリート型GaNパワー素子の研究開 発において、特性オン抵抗が重要なベンチマーク指標とし て用いられてきた。さらに今後は、特性熱抵抗の低減も重 要な開発指標と考えられる。