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ジャンクション温度の定格について疑問?

昔から疑問に思っていたのですが、ジャンクション温度の最大定格がメーカや製品によって違っているのは何故?150~215°Cが表示されています。
低い方は想像できるけど高い方は想像できない。
どなたか分かる方、教えて下さい。
  • norimakiさん お疲れ様です。

    一般的な半導体ではガラエポの基板に乗せるので、ガラエポの耐熱性 100℃程度を考えると、デバイスのジャンクション温度は150℃程度で十分でしょう。

    しかし、200℃環境での動作が求められる使用条件が厳しいパワーデバイスでは、ジャンクション温度も当然200℃を超えてしまいます。
    添付のパワーデバイスの報告書の17ページにROHMのSicデバイスの例が記載されていました。
    http://www4.fed.or.jp/Searchreport/7no4com.pdf

    電気自動車の高性能化につれて、高いジャンクション温度のデバイスがどんどん増えてくると思います。
  • パワーデバイスの最大定格ジャンクション温度Tjカタログ表記は、一般的には、150℃ですが、これが、それ以上の175℃とか215℃に表記されている背景には、使用する側の用途・使い勝手からくるものと思われます。それは、使用環境条件(ここでは周囲温度)とディレーティング(信頼性)の考え方にあるように思われます。

    例えばですが、自動車などの車載用で使用する場合、周囲温度Taが一般の民生・産業機器よりも厳しい環境下での使用が想定され、且つ、高い信頼性が要求(ディレーティングも考慮)されると思います。こういった場合、パワーデバイスの最大許容消費電力Pc=(Tj(max)-Ta)/Rth より、想定条件によっては、許容電力が極めて小さく制限される可能性が出てくるからだと思います。(Rthはデバイスの熱抵抗)

    一般的には、先のやまさんのコメントの通り、ガラスエポキシ基板に搭載して使用する限り、基板やこれに搭載する他の部品などが半導体のそれ以下の保証温度もあり、あまり気にする必要はないと思います。
  • H_やまさん,一寸法師さんご回答ありがとうございます。
    報告書も見させて頂きました。
    ずいぶん進んでいるのですね?
    シリコンと接している、電極を変えると一般のSiでも昔し(1975年頃)はジャンクション温度300°Cはいけると思っていた。
    昔し、防爆用製品で苦労しました。
  • 20年ほど前に信頼性担当の方に、200℃以下でパープルプレーグ発生の可能性があると聞きました。金とアルミの合金化なのでもっと高い温度で初めて進行するように感じるのですがNaイオンが効くらしいです。

    製造現場も進化しているので昔の話しかも。
  • パープルプレーグ,ウィスカー,マイグレーション等現象ですから、昔から変わっていないと思います。
    皆さん地道に、材質の配合比を変えるとか、材質を変えるとか、焼き鈍しをするとか工夫をしていると思います。
    大昔、焼き鈍しをしすぎて、大砲の砲身に取り付けたスタックタイプの半導体が折れて飛んだことがあった?
    何事もほどほどにって感じかな?
    タングステン電極を崇拝しているnorimakiでした。

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