電流積分電荷法によるモールド絶縁層の電荷蓄積の評価

摘要

パワーデバイス(Power Device)の応用分野が広がっている。高電圧電力分野のサイリスタ、電車の運転制御にGCT/GTOサイリスタ，HV-IGBT, HV-IPMなど、電気自動車やロボットの運転制御にIPM, AS-IPM, DIP-IPMおよびIGBT-M (IGBT-Mモジュール)などがパワーデバイスとして開発されてきた。これらのパワーデバイスは高温度·高電圧での駆動が要求されている。パワーデバイスは発熱も大きいので放熱が重要な課題になっている。さらにパワーデバイスを積層するのでデバイス間の電気絶縁も大きな課題である。すなわち、この電気絶縁層(Insulated sheet)は高い熱伝導度と良好な電気絶縁が必要になっている。ここで、IGBT-Mを例に取り上げその断面構造をFig.1に示す。Power tipから発熱した熱はHeat spreaderで一様に分散させ、Insulated sheetを通してBase plateから放熱させる構造になっている。なおかつPower tipは高電圧で動作しているのでInsulated sheetは電気絶縁の機能も必要である。従って、このInsulated sheetはナノ·コンポジットなどの混入により性能向上を図り、熱伝導と電気絶縁に優れたInsulated sheet層の開発が進められている。