パワー・サイクリングがIGBTの寿命に及ぼす影響

このホワイトペーパーは、4つのIGBTモジュールを使って自動パワー・サイクリング試験を実施し、その結果得た知見を紹介します。試験結果から、給電方法によって故障モードがそれぞれ異なることが示され、パワーデバイスの正確な寿命予測には厳密な試験手法が必要であることが分かりました。

パワー・モジュールの設計を変革して課題を解決し、柔軟性を最大化

パワーデバイスの高性能化が求められるなか、半導体メーカーはIGBT、Si MOSFET、SiC MOSFETなどのコンポーネントの最大電力レベルと電流負荷容量の向上に努めています。各メーカーは、セラミック基板やはんだフリー・ダイアタッチ技術といった新たな技術を採用して、熱伝導率やパワーサイクル性能の最適化に取り組んでいます。また、エンドユーザーも市販の材料を使ってパワー・モジュールを設計・製造するようになっており、機械的柔軟性を高めています。しかし、この傾向が新たな問題を生み出しており、特に、ハイブリッド車や電気自動車などの重要な分野では、熱応力の対処や信頼性の確保が課題となっています。

パワー・サイクリング試験や、給電方法、それによるパワーデバイスの信頼性への影響について、詳細はシーメンスデジタルインダストリーズソフトウェアのホワイトペーパーをご覧ください。