電力用半導体素子
パッケージの意義:
外部の回路に素子を接続する。
素子で発生した熱を放熱する。
外部の環境から素子を保護する。
電力素子の多くの信頼性のある方法は温度に関連する。研究は以下に主眼を置かれる。:
冷却性能
閉鎖された熱サイクルへの抵抗
パッケージ素材の最大稼働温度
低電圧MOSFETは同様に樹脂の耐熱性によって制限される。
複数の汎用的な電力用半導体のパッケージはTO-220、TO-247、TO-262、TO-3、Dパック等がある。
広禁制帯幅半導体によってシリコンを置き換える飛躍的な電力用半導体として期待される。現時点で炭化ケイ素(SiC)は最も有力である。SiC ショットキーダイオードは耐圧が1,200 Vで1,200 V JFETとして市販されている。大電流と高速性を併せ持つ。バイポーラ素子は(20 kVまでの)高電圧のために開発された。この利点により、炭化ケイ素は(400°Cまでの)高温でシリコンよりも熱抵抗が小さく、冷却が容易である。また窒化ガリウム(GaN)も高周波半導体素子として有望である。