【東芝デバイス＆ストレージ】【東芝】SiCパワーモジュールにおける並列接続チップ間の寄生発振を高速スイッチングに対応する小さなゲート抵抗で抑制可能な技術を開発

今回開発した寄生発振の抑制手法を開発中のパワーモジュールに適用することで、小さなゲート抵抗でも寄生発振を生じにくく、低損失かつ、発振を抑制し高信頼なスイッチング動作が可能なパワーモジュールを提供することが可能になります。今後、さらなる改良を進め、早期実用化を目指します。東芝グループは、本技術の詳細を、6月2日〜6日にドイツ・ブレーメンで開催されたパワー半導体の国際学会「The 36th International Symposium on Power Semiconductor Devices and ICs (ISPSD) 2024」において6月6日に発表しました。

注1　MOSFET：Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor（金属酸化膜半導体電界効果トランジスター）の略で、ゲート、ドレイン、ソースの3つの電極を持ち、ゲート電圧を印加することでドレイン-ソース間の電流のオン/オフを切り替えるスイッチング素子。
注2　寄生発振：MOSFETがスイッチング時にゲート電圧が振動してしまうこと。MOSFETを単独使用する場合に比べ、MOSFETを並列接続で使用する場合、寄生発振が起こりやすい。
注3　当社従来製品での比較。
注4　配線インダクタンス：電流が流れる導体に固有の特性で、電流の変化に対して抵抗として機能する。電流が流れるときにその周囲に磁場が発生し、この磁場が変化すると電流の流れに反対する電圧（起電力）が生じる現象。
注5　寄生容量：電子回路の部品や配線間において意図しない容量のこと。コンデンサーのように電荷を蓄える能力を持ち、回路の動作に影響を与えることがある。特に、高速で動作する回路では、寄生容量が原因で信号の遅延や歪みが生じることがある。
注6　ゲート抵抗：MOSFETにおいてゲート端子とソース端子の間に存在する抵抗のこと。ゲート電圧を印加した際に、電流の流れを制限する役割を果たす。ゲート抵抗の値は、デバイスのスイッチング特性や信号の立ち上がり時間に影響を与える重要な要素。




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図1. 2並列MOSFETの等価回路モデル





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