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Mentor Graphics、クルマパワー半導のX命試xを発売

Mentor Graphicsはパワー半導のX的信頼性をh価するテスターMicReD Power Tester 600A (図1) を発表した。来のテスターは電気的性をh価し、Xの性はある時点での的な性しかR定できない。今vMentorのテスターはXによる経時変化をh価する信頼性試xのテスターともいえる。

図1 パワー半導のX的信頼性をh価するテスター 出Z:Mentor Graphics

図1 パワー半導のX的信頼性をh価するテスター 出Z:Mentor Graphics


パワー半導は、j電流を流すため発Xする。そのX管理は極めて_要である。それも、クルマに使う場合、オーバーヒート(壹X)すればリコールのになる。FordのハイブリッドカーやTeslaのModel Sなどで壹Xによるリコールが発擇靴燭海箸ある。電気O動ZやハイブリッドZなどモータを~動するためのパワー半導としては、シリコンのIGBT(絶縁ゲートトランジスタ)が主に使われるようになっている。IGBTのチップからパッケージ、放Xフィン、放X桔,忙蠅諞てのXを、定格のa度J囲に収める要がある。

パワー半導におけるXの信頼性問は、電流を流してXせられ、電流をVめると常aに戻る。いわゆるオンとオフの繰り返しによって、壹X・冷却を繰り返す。このXストレス(応)によって、半導チップ屬如▲椒鵐妊ングワイヤーと電極との間ががれたり、応のかかっているワイヤーにクラックが入ったりすることがHい。に、電極とボンディングワイヤーの金鐺瓜里異なれば、X膨張係数の違いからはがれやすく劣化が進みやすい。クルマは寒冷地ではマイナス40℃になることもある。真のボンネットの下は70〜80℃にもなる。a度差がしければしいほど劣化が進む。

パワー半導の電オンオフ試xではXがチップから接剤(ハンダなど)を通り銅基にsけるというシミュレーションモデルを使う。このX流をX容量とXB^の分布定数v路で表現する(図2)。しかし、これまでのXをシミュレーションするツールでは、誤差が20%度もあり、信頼性命のh価でもjきくばらついた。


図2 XシミュレーションではX容量とXB^の分布定数v路で表現する 材料によってX伝導が違う 出Z:Mentor Graphics

図2 XシミュレーションではX容量とXB^の分布定数v路で表現する 材料によってX伝導が違う 出Z:Mentor Graphics


シリコンチップからXが下の気慘れる場合には、図2の下の図で表されるように、まずはシリコンのX容量C0とXB^R0を通り、しばらくするとXはダイボンディング材料(X容量C1とXB^R1)に達する。さらにしばらくするとCuに到達するとそのX容量C2が立ち屬り、XB^R2がくことになる。こういった階段XのX性から材料の性を表すため、どこが故障原因となりうるかがわかる。

MicReD Power Tester 600Aでは、Mentorがこれまで開発・新してきた3DX解析シミュレータFloTHERM 11.1(最新版)を使って、雕性のO動キャリブレーションができるようになっている。しかもQ時間を]縮するため、FloTHERMには1次元のX解析モデルも入っている。O動キャリブレーションによってシミュレーション誤差は最j0.5%までらすことができた(図3)。


図3 シミュレーション性をO動キャリブレーションできるので@度が屬る 出Z:Mentor Graphics

図3 シミュレーション性をO動キャリブレーションできるので@度が屬る 出Z:Mentor Graphics


このMicRed Power Tester 600Aは、試xするデバイスの耐圧は48Vと低いが最j電流600Aまで流せるため、IGBTのX信頼性をh価するのに向く。トランジスタをオンしているXでは電圧は低いため、この耐圧で科といえる。最j16個のIGBTを直`に接、X性を同時にR定できる。このテスターO身も拡張性があり、最j8接でき、最j128個のIGBTを同時にR定できる。

(2016/05/24)
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