次世代パワー半導体の熱設計と実装技術（エレクトロニクス） [単行本]

次世代パワー半導体の熱設計と実装技術（エレクトロニクス） の 商品概要

• 目次

  第1章　実装技術の現状と展望
  
  1　パワーデバイス高性能化の最前線と今後の展望
  1.1　はじめに
  1.2　SiC
  1.3　RC-IGBT
  1.4　RB-IGBT
  1.5　あとがき
  2　SiCパワー半導体の現状と周辺材料への期待
  2.1　はじめに
  2.2　基本となる実装構造
  2.3　SiC素子の性能を引き出す実装技術
  2.4　SiCパワー素子の先進実装例
  2.5　おわりに
  3　パワー半導体実装用接合技術の開発動向と特性評価
  3.1　接合技術の開発動向
  3.2　接合部の特性評価
  4　車載電子製品およびパワーデバイスの実装・放熱耐熱技術
  4.1　車載電子製品への要求
  4.2　車載電子製品の特長
  4.3　車載電子製品の小型化技術
  4.4　車載電子製品の実装技術と熱設計
  4.5　車載電子製品における小容量パワーデバイスの実装技術
  4.6　電動車両におけるインバータのパワーデバイス実装・放熱技術
  4.7　将来に向けて
  5　モビリティの電動化におけるSiCパワーデバイスによる性能向上への期待
  5.1　パワーデバイスに求められる動作
  5.2　パワーデバイスの発展の歴史
  5.3　高性能が製品競争力となる用途
  5.4　IGBTとSJ MOSFETの特徴
  5.5　SiC MOSFETの特徴
  5.6　短絡耐量　─パワーデバイスに特有の要求仕様─
  5.7　SiC MOSFETの性能の定量的比較　─オン抵抗─
  5.8　SiC MOSFETの性能の定量的比較　─ターンオフロス─
  5.9　SiC MOSFETの性能の定量的比較　─ターンオフ時間─
  5.10　今後の方向性とまとめ
  
  第2章　はんだ・焼結結合
  
  1　パワー半導体向け高温鉛フリーはんだ接合技術の開発
  1.1　はじめに
  1.2　パワー半導体素子を支える接合材料
  1.3　高温鉛はんだと環境規制
  1.4　環境規制対応　高温鉛フリーはんだ
  1.5　パワー半導体向け高温鉛フリーはんだ
  1.6　実装材料の今後
  2　次世代パワーモジュールのための耐熱実装技術 ─Ag焼結接合の可能性と展開─
  2.1　焼結接合
  2.2　Ag焼結接合技術
  2.3　Agの低温焼結メカニズム
  2.4　これから
  3　ナノ-マイクロサイズCu粒子を利用した高耐熱接合技術
  3.1　はじめに
  3.2　ナノ粒子による焼結型接合プロセスの概要
  3.3　Cuナノ粒子を利用した焼結型接合
  3.4　マイクロサイズのCu粒子を利用した焼結型接合
  3.5　まとめ
  
  第3章　樹脂材料
  
  1　電動自動車インホイールモータ内蔵パワーモジュールの熱機械設計
  1.1　はじめに
  1.2　HBPMの熱機械設計
  1.3　アセンブリ設計とHBPMの試作
  1.4　まとめ
  2　車載パワーエレクトロニクス用高耐熱樹脂の開発と封止材への応用
  2.1　パワーデバイスと実装技術動向
  2.2　パワーモジュール実装材料評価用プラットフォーム
  2.3　封止材料
  2.4　SiCパワーモジュール用実装材料評価
  2.5　材料評価の課題と対策
  2.6　空冷・高温動作パワーモジュール用実装材料開発支援プロジェクトKAMOME A-PJ
  3　パワー半導体の高耐熱,高放熱パッケージ技術と樹脂材料への要求特性
  3.1　パワーモジュールの構造と放熱材料のニーズ
  3.2　エポキシ樹脂/窒化ホウ素フィラーの複合化による高熱伝導化
  3.3　絶縁信頼性
  3.4　高耐熱化
  3.5　パワーモジュールへの応用
  4　靭性に優れたビスマレイミド樹脂の開発とパワー半導体実装材料への応用
  4.1　はじめに
  4.2　チオール変性ビスマレイミド樹脂
  4.3　封止材料への応用
  
  第4章　基板
  
  1　小型表面実装部品のための基板放熱を利用した熱設計
  1.1　はじめに
  1.2　電子機器の小型化と熱問題
  1.3　基板放熱設計の指針
  1.4　パターン形状と熱抵抗の関係
  1.5　まとめ
  2　グラファイトを用いた高熱伝導基板およびヒートスプレッダーの開発
  2.1　はじめに
  2.2　高熱伝導グラファイトの特徴や構造
  2.3　高熱伝導グラファイトの複合化技術
  2.4　熱対策部品への活用について
  2.5　評価
  2.6　まとめ
  3　SiCパワーモジュールのための高熱伝導窒化ケイ素回路基板
  3.1　はじめに
  3.2　メタライズセラミック基板の種類
  3.3　メタライズ放熱基板の残留応力と使用環境下での熱応力
  3.4　苛酷な温度サイクル下でのメタライズ放熱基板の信頼性評価
  3.5　試験結果と耐温度サイクル性の指標
  3.6　まとめ
  
  第5章　受動部品
  
  1　高耐熱抵抗器用電極金属多層膜の開発
  1.1　はじめに
  1.2　抵抗器多層膜電極の高温劣化挙動
  1.3　多層膜金属電極の劣化機構と高耐熱性付与の実現
  1.4　おわりに
  2　高信頼性厚膜チップ抵抗器の開発
  2.1　はじめに
  2.2　厚膜チップ抵抗器の種類
  2.3　センシング回路に必要な高信頼性チップ抵抗器
  2.4　高信頼性厚膜チップ抵抗器の開発
  2.5　高信頼性厚膜チップ抵抗器を使用する際の回路特性上の確認事項
  2.6　まとめ
  
  第6章　パワーモジュールの耐熱信頼性と熱特性評価
  
  1　次世代パワーモジュールの熱設計・劣化評価─SiCパワーデバイスに対応した過渡熱解析技術─
  1.1　過渡熱解析法によるパワーモジュールの熱抵抗分析
  1.2　Static法による過渡熱抵抗測定と過渡熱解析法による熱抵抗分析
  1.3　温度サイクル試験によるパワーモジュールの構造劣化および過渡熱抵抗解析による劣化箇所特定
  1.4　まとめ
  2　SiCマイクロヒーターチップを用いた実装構造の熱特性評価
  2.1　SiCマイクロヒーターチップの開発
  2.2　高精度定常熱抵抗測定の手法
  2.3　熱抵抗測定結果の例
  3　定常熱伝導測定法によるデバイス界面熱特性評価
  3.1　はじめに
  3.2　定常熱伝導測定法の測定原理
  3.3　熱伝導率の測定精度
  3.4　デバイス界面の伝熱特性評価
  3.5　まとめ
  4　実験・シミュレーション融合した次世代パワー半導体の信頼性解析
  4.1　はじめに
  4.2　伝熱-構造連成シミュレーションの枠組み
  4.3　寿命予測式
  4.4　焼結銀の材料構成パラメータ取得の実例
  4.5　焼結銀接合材料の寿命予測パラメータの評価事例
  4.6　分散分析による材料パラメータ因子の評価
  4.7　まとめ
  
  第7章　冷却・放熱
  
  1　SiCを用いた両面冷却パワーモジュールの開発
  2　パワー素子用水冷ヒートシンクの性能解析手法と測定
  2.1　水冷ヒートシンクの概要
  2.2　3次元解析による水冷フィンの性能予測
  2.3　水冷フィンの冷却性能試験
  3　ロータス金属ヒートシンクを用いたパワーモジュールの開発
  3.1　一方向性気孔をマイクロチャンネルとして利用する際の冷却メカニズム
  3.2　ロータス型ポーラス金属の特徴
  3.3　水冷ロータスヒートシンク
  3.4　空冷ロータスヒートシンク
  4　パワーモジュールの放熱性・信頼性向上技術～エポキシ封⽌技術を中⼼として～
  4.1　パワエレ機器の高パワー密度化
  4.2　高放熱化技術
  4.3　高信頼化技術
  5　高度化・高精度化するパワーエレクトロニクス放熱設計
  5.1　はじめに
  5.2　DNRCモデルとDSRCモデル
  5.3　モデルの活用例
  5.4　おわりに
  6　実用材料の熱拡散率異方性および分布測定手法
  6.1　はじめに
  6.2　熱物性顕微鏡による微小領域の熱物性分布測定手法
  6.3　レーザースポット加熱放射測温法による熱拡散率異方性および分布測定
  7　熱伝導グリースの信頼性
  7.1　はじめに
  7.2　グリースのポンプアウト現象の可視化実験方法
  7.3　検証結果および考察
  7.4　結言

• 内容紹介

  EV市場をはじめエネルギー分野において、SiCやGaNなどのWBGパワー半導体の需要が高まっている。当書籍では、その実用化にあたって課題となる熱設計に焦点を当て、樹脂材料や基板の開発、冷却・放熱技術を解説する。

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