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SiCパワーデバイスのEMCを考慮したパワー配線回路設計および集積化

研究課題

研究課題/領域番号 18360137
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 電力工学・電気機器工学
研究機関京都大学

研究代表者

引原 隆士  京都大学, 大学院・工学研究科, 教授 (70198985)

研究分担者 和田 修己  京都大学, 大学院・工学研究科, 教授 (10210973)
木本 恒暢  京都大学, 大学院・工学研究科, 教授 (80225078)
舟木 剛  大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (20263220)
薄 良彦  京都大学, 大学院・工学研究科, 助教 (40402961)
研究期間 (年度) 2006 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
16,460千円 (直接経費: 14,300千円、間接経費: 2,160千円)
2008年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2007年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2006年度: 7,100千円 (直接経費: 7,100千円)
キーワードSiC / パワーデバイス / EMC / 回路実装 / 集積化
研究概要

本研究は, SiC パワーデバイスの優位な特性の一つである高速スイッチング特性を生かす回路設計を検討すると同時に, そのパワー配線および大電流のスイッチングによって発生する電磁放射の問題等に, 実験的に検討を加えたものである. その結果, SiC デバイスの開発に合わせて物性物理に立脚したデバイスモデルを構築し, 高速スイッチングを実現するための駆動回路の開発を行い, SiC パワーデバイスの集積化に向けてパワー配線の設計およびそのEMC 特性と抑制に関する知見を得た.

報告書

(4件)
  • 2008 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (51件)

すべて 2009 2008 2007 2006

すべて 雑誌論文 (23件) (うち査読あり 16件) 学会発表 (25件) 図書 (2件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Measuring terminal capacitance and its voltage dependency for high-voltagepower devices2009

    • 著者名/発表者名
      T.Funaki, N.Phankong, T.Kimoto, and T.Hikihara
    • 雑誌名

      IEEE Transaction on Power Electronics (to appear)

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Measuring terminal capacitance and its voltagedependency for high-voltagepower devices2009

    • 著者名/発表者名
      T. Funaki, N. Phankong, T. Kimoto, T. Hikihara
    • 雑誌名

      IEEE Transaction on Power Electronics

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Indirect extension of the image theory to partial inductance calculations2008

    • 著者名/発表者名
      U. Paoletti, T. Hisakado, and O. Wada
    • 雑誌名

      IEICE Electronics Express vol.5, no.17

      ページ: 644-649

    • NAID

      130000088240

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improved Performance of 4H-SiC Double Reduced Surface Field Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistors by Increasing RESURF Doses2008

    • 著者名/発表者名
      M. Noborio, J. Suda,, T. Kimoto
    • 雑誌名

      Applied Physics Express No.1

      ページ: 101403-101403

    • NAID

      10025082727

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaluation of High Frequency Switching Capability of SiC Schottky Barrier Diode, Based on Junction Capacitance Model2008

    • 著者名/発表者名
      T.Funaki, T.Kimoto, and T.Hikihara
    • 雑誌名

      IEEE Transaction on Power Electronics Vol.23, No.5

      ページ: 2602-2611

    • NAID

      120001462514

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaluation of High Frequency Switching Capability of Sic Schottky Barrier Diode, Based on Junction Capacitance Model2008

    • 著者名/発表者名
      T. Funaki, T. Kimoto, T. Hikihara
    • 雑誌名

      IEEE Transaction on Power Electronics Vol. 23, No. 5

      ページ: 2602-2611

    • NAID

      120001462514

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improved Performance of 4H-SiC Double Reduced Surface Field Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistors by Increasing RESURF Doses2008

    • 著者名/発表者名
      Masato Noborio, Jun Suda, Tsunenobu Kimoto
    • 雑誌名

      Applied Physics Express 1

      ページ: 101403-101403

    • NAID

      10025082727

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Indirect extension of the image theory to partial inductance calculations2008

    • 著者名/発表者名
      U. Paoletti, T. Hisakado, O. Wada
    • 雑誌名

      IEICE Electronics Express vol. 5, no. 17

      ページ: 644-649

    • NAID

      130000088240

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaluation of capacitance-voltage characteristics for high voltage SiC-JFET2007

    • 著者名/発表者名
      T.Funaki, T.Kimoto, T. Hikihara
    • 雑誌名

      IEICE Electron. Express Vol.4 No.16

      ページ: 517-523

    • NAID

      130000088441

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 4H-SiC lateral double RESURF MOSFETs with low on resistance2007

    • 著者名/発表者名
      M. Noborio, J. Suda, T. Kimoto
    • 雑誌名

      IEEE Trans. Electron Devices Vol.54

      ページ: 1216-1223

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] De-embedding Technique for the Extraction of Parasitic and Stray Capacitances from 1-Port Measurements2007

    • 著者名/発表者名
      U. Paoletti, O. Wada
    • 雑誌名

      IEICE Trans. Commun Vol.E90B, No. 6

      ページ: 2298-2304

    • NAID

      110007519390

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] De-embedding Technique for the Extraction of Parasitic and Stray Capacitances from 1-Port Measurements2007

    • 著者名/発表者名
      U. Paoletti, O. Wada
    • 雑誌名

      IEICE Trans. Commun. Vol.E90B,No.6,

      ページ: 2298-2304

    • NAID

      110007519390

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 4H-SiC lateral double RESURF MOSFETs with low on resistance2007

    • 著者名/発表者名
      M. Noborio, J. Suda and T. Kimoto
    • 雑誌名

      IEEE Trans. Electron Devices 54

      ページ: 1216-1223

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaluation of capacitance-voltage characteristics for high voltage SiC-JFET2007

    • 著者名/発表者名
      T. Funaki, T. Kimoto and T. Hikihara
    • 雑誌名

      IEICE Electron. Express Vol.4No.16

      ページ: 517-523

    • NAID

      130000088441

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] マイクロコントローラの多電源ピンLECCS-core モデ の構築2006

    • 著者名/発表者名
      中村克己, 南澤裕一郎, 豊田啓孝, 和田修己, 斎藤義行, 中村篤
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌C Vol.J89-C, No.11

      ページ: 833-842

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reduction of on-resistance in 4H-SiC multi-RESURF MOSFETs2006

    • 著者名/発表者名
      M. Noborio, J. Suda, and T. Kimoto
    • 雑誌名

      Materials Science Forum Vol.527-529

      ページ: 1305-1308

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Characterization of punch-through phenomenon in SiC-SBD by capacitance-voltage measurement at high reverse bias voltage2006

    • 著者名/発表者名
      T.Funaki, S. Matsuzaki, T. Kimoto, and T. Hikihara
    • 雑誌名

      IEICE Electron. Express Vol.3, No.6

      ページ: 379-384

    • NAID

      130000088249

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] マイクロコントローラの多電源ピンLECCS-coreモデルの構築2006

    • 著者名/発表者名
      中村克己, 南澤裕一郎, 豊田啓孝, 和田修己, 斎藤義行, 中村篤
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌C Vol. J89-C,No. 11

      ページ: 833-842

    • NAID

      110007379817

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] EMI Antenna Model Based on Common-Mode Potential Distribution for Fast Prediction of Radiated Emission2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Sakai, T.Watanabe, O.Wada, T.Matsushima, K.Iokibe, Y.Toyota, R.Koga
    • 雑誌名

      IEEE International Symposium on Electromagnetic Compatibility (EMC2006) 2

      ページ: 280-284

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Reduction of on-resistance in 4H-SiC multi-RESURF MOSFETs2006

    • 著者名/発表者名
      M.Noborio, J.Suda, T.Kimoto
    • 雑誌名

      Materials Science Forum 527-529

      ページ: 1305-1308

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Characterization of punch-through phenomenon in SiC-SBD by capacitance-voltage measurement at high reverse bias voltage2006

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi Funaki, Shuntaro Matsuzaki, Tsunenobu Kimoto, Takashi Hikihara
    • 雑誌名

      IEICE Electron. Express Vol. 3, No. 16

      ページ: 379-384

    • NAID

      130000088249

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 逆回復特性と空乏層蓄積電荷を考慮したパワー・ダイオードモデルについての一検討2006

    • 著者名/発表者名
      舟木 剛, 澤田高志, 引原隆士
    • 雑誌名

      信学技報 vol. 106, no. 272

      ページ: 13-18

    • NAID

      110004851739

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Energy-based analysis of frequency entrainment described by van der Pol and PLL equations2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Susuki, Y.Yokoi, T.Hikihara
    • 雑誌名

      信学技報 NLP2006-100

      ページ: 57-62

    • NAID

      110006163536

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] On the Extension of the Image Theory to Partial Inductance Calculation2008

    • 著者名/発表者名
      U. Paoletti, T. Hisakado, and O. Wada
    • 学会等名
      2008 Electrical Design of Advanced Packaging, Systems Symposium (2008 EDAPS)
    • 発表場所
      Seoul, Korea
    • 年月日
      2008-12-11
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] On the Extension of the Image Theory to Partial Inductance Calculation2008

    • 著者名/発表者名
      U. Paoletti, T. Hisakado, O. wada
    • 学会等名
      2008 Electrical Design of Advanced Packaging & Systems Symposium (2008 EDAPS)
    • 発表場所
      Seoul, Korea
    • 年月日
      2008-12-11
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Modeling of Power MOSFET Based on Capacitance-Voltage Characteristics2008

    • 著者名/発表者名
      N.Phankong, T.Funaki, and T.Hikihara
    • 学会等名
      平成20 年電気学会産業応用部門大会
    • 発表場所
      高知
    • 年月日
      2008-08-29
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] SiCJFET のゲートドライブ回路とスイッチング特性2008

    • 著者名/発表者名
      宅野嗣大, 引原隆士
    • 学会等名
      電気学会産業応用部門全国大会
    • 発表場所
      高知
    • 年月日
      2008-08-29
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Modeling of Power MOSFET Based on Capacitance-Voltage Characteristics2008

    • 著者名/発表者名
      N. Phankong, T. Funaki, T. Hikihara
    • 学会等名
      学成20学電気学会産業応用部門大会
    • 発表場所
      高知, 日本
    • 年月日
      2008-08-29
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] SiC JFETのゲートドライブ回路とスイッチング特性2008

    • 著者名/発表者名
      宅野嗣大, 引原隆士
    • 学会等名
      電気学会産業応用部門全国大会
    • 発表場所
      高知, 日本
    • 年月日
      2008-08-29
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Effect of Package Common-Mode Current on PCB Power Bus Noise and Radiation2008

    • 著者名/発表者名
      U. Paoletti, T. Hisakado, and O. Wada
    • 学会等名
      International Conference on Electronics Packaging (ICEP 2008)
    • 発表場所
      Tokyo
    • 年月日
      2008-06-11
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Effect of Package Common-Mode Current on PCB Power Bus Noise and Radiation2008

    • 著者名/発表者名
      U. Paoletti, T. Hisakado, O. Wada
    • 学会等名
      International Conference on Electronics Packaging (ICEP 2008)
    • 発表場所
      東京都
    • 年月日
      2008-06-11
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] H-SiC double RESURF MOSFETs with a record performance by increasing RESURF dose2008

    • 著者名/発表者名
      M. Noborio, J. Suda, and T. Kimoto
    • 学会等名
      Proc. of 20th Int. Symp. on Power Semiconductor Devices, IC's, Orlando
    • 発表場所
      USA
    • 年月日
      2008-05-19
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] H-SiC double RESURF MOSFETs with a record performance by increasing RESURF dose2008

    • 著者名/発表者名
      M. Noborio, J. Suda, T. Kimoto
    • 学会等名
      Proc. of 20th Int. Symp. on Power Semiconductor Devices & IC's
    • 発表場所
      Orlando, USA
    • 年月日
      2008-05-19
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Effect of Package Parasitics on Conducted and Radiated Emission with Mixed-Mode Analysis2008

    • 著者名/発表者名
      U. Paoletti, T. Hisakado, and O. Wada
    • 学会等名
      2008 Asia-Pacific Symposium on Electromagnetic Compatibility
    • 発表場所
      Singapore
    • 年月日
      2008-05-15
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書 2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Importance and Limitations of Modeling Parasitic Capacitance Between Package and PCB for Power Bus Noise and Radiation2008

    • 著者名/発表者名
      U. Paoletti, T. Hisakado, and O. Wada
    • 学会等名
      Pan-Pacific EMC Joint Meeting
    • 発表場所
      武蔵野市
    • 年月日
      2008-05-15
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書 2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 電力変換回路近傍に配置したグランドの放射電磁界強度分布への影響について2007

    • 著者名/発表者名
      引原隆士, 宅野嗣大
    • 学会等名
      平成19年電気関係学会関西支部連合大会
    • 発表場所
      神戸(G4-11)
    • 年月日
      2007-11-17
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 電力変換回路近傍に配置したグランドの放射電磁界強度分布への影響について2007

    • 著者名/発表者名
      引原 隆士, 宅野 嗣大
    • 学会等名
      平成19年電気関係学会関西支部連合大会G4-11
    • 発表場所
      神戸大学
    • 年月日
      2007-11-17
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Enhanced Channel Mobility in 4H-SiC MISFETs by Utilizing Deposited SiN/SiO2 Stack Gate Structures2007

    • 著者名/発表者名
      M. Noborio, J. Suda, and T. Kimoto
    • 学会等名
      Int. Conf. on Silicon Carbide and Related Materials2007
    • 発表場所
      Ohtsu, Japan
    • 年月日
      2007-10-27
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 少数キャリア蓄積を考慮したSiC パワー・ダイオードの逆回復現象のモデリングに関する検討2007

    • 著者名/発表者名
      澤田高志, 舟木剛, 引原隆士
    • 学会等名
      電気学会電子デバイス/半導体電力変換回路研究会
    • 発表場所
      三重(ECD-07-72/SPC-07-98)
    • 年月日
      2007-10-25
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 少数キャリア蓄積を考慮したSiCパワー・ダイオードの逆回復現象のモデリングに関する検討2007

    • 著者名/発表者名
      澤田 高志, 舟木 剛, 引原 隆士
    • 学会等名
      電気学会 電子デバイス/半導体電力変換回路研究会, ECD-07-72/SPC-07-98
    • 発表場所
      三重大学
    • 年月日
      2007-10-25
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Enhanced Channel Mobility in 4H-SiC MISFETs by Utilizing Deposited SiN/SiO2 Stack Gate Structures2007

    • 著者名/発表者名
      M. Noborio, J. Suda and T. Kimoto
    • 学会等名
      Int. Conf. on Silicon Carbide and Related Materials 2007
    • 発表場所
      大津市
    • 年月日
      2007-10-17
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Time-domain Simulation of CMOS Output Buffer with LECCS-I/O Model and Time-variant Linear Switches2007

    • 著者名/発表者名
      T. Hisakado, A. Koyama, O. Wada
    • 学会等名
      IEEE Int. Symp. On Electromagnetic Compatibility
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii, USA(WE-PM-2-SS-1)
    • 年月日
      2007-07-11
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Time-domain Simulation of CMOS Output Buffer with LECCS-I/O Model and Time-variant Linear Switches2007

    • 著者名/発表者名
      T. Hisakado, A. Koyama, O. Wada
    • 学会等名
      IEEE Int. Symp. on Electromagnetic Compatibility, WE-PM-2-SS-1
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii, USA
    • 年月日
      2007-07-11
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Analytical Calculation of Point-to-Point Partial, Inductance of a Perfect Ground Plane2007

    • 著者名/発表者名
      U. Paoletti, T. Hisakado, O. Wada
    • 学会等名
      IEEE Workshop on Signal Propagation on Interconnects(SPI 2007)
    • 発表場所
      Genova, Italy(217-220)
    • 年月日
      2007-05-15
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Analytical Calculation of Point-to-Point Partial Inductance of a Perfect Ground Plane2007

    • 著者名/発表者名
      U. Paoletti, T. Hisakado, O. Wada
    • 学会等名
      IEEE Workshop on Signal Propagation on Interconnects (SPI 2007), pp.217-220
    • 発表場所
      Genova, Italy
    • 年月日
      2007-05-15
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 逆回復特性と空乏層蓄積電荷を考慮したパワー・ダイオードモデルについての一検討2006

    • 著者名/発表者名
      舟木剛, 澤田高志, 引原隆士
    • 学会等名
      信学技報CAS
    • 発表場所
      大阪(Vol.106, No. 272)
    • 年月日
      2006-10-04
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Energy-based analysis of frequency entrainment described by van der Pol and PLL equations2006

    • 著者名/発表者名
      Y. Susuki, Y. Yokoi, and T. Hikihara
    • 学会等名
      信学技報
    • 発表場所
      函館(NLP2006-100)
    • 年月日
      2006-07-04
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] EMI Antenna Model Based on Common-Mode Potential Distribution for Fast Prediction of Radiated Emission2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Sakai, T.Watanabe, and O.Wada T.Matsushima, K. Iokibe, Y.Toyota, R.Koga
    • 学会等名
      IEEE International Symposium on Electromagnetic Compatibility (EMC2006)
    • 発表場所
      Pennsylvania, USA
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [図書] ハワード・ジョンソン 高速信号ボードの設計(基礎)(須藤俊夫 和田修己, 他)2007

    • 著者名/発表者名
      Howard Johnson Martin Graham
    • 総ページ数
      462
    • 出版者
      丸善
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [図書] ハワード・ジョンソン 高速信号ボードの設計 基礎編2007

    • 著者名/発表者名
      Howard Johnson Martin Graham 著 須藤 俊夫 監訳 和田修己, 他10名 訳
    • 総ページ数
      462
    • 出版者
      丸善
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [産業財産権] 半導体スイッチング装置2008

    • 発明者名
      澤田研一, 築野孝, 引原隆士, 宅野嗣大
    • 権利者名
      住友電工株式会社, 京都大学
    • 産業財産権番号
      2008-213101
    • 出願年月日
      2008-08-21
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書 2008 研究成果報告書

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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