30年後も安心して使える高信頼SiCパワーモジュールの最適構造設計法の創出

• 研究課題/領域番号: 25K17593
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分21010:電力工学関連
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 福永 崇平 大阪大学, 大学院工学研究科, 助教 (20914138)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2028-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2027年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2026年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2025年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
• キーワード: パワーモジュール / 信頼性 / 最適設計

研究開始時の研究の概要

本研究の目的は, 30年後も故障なく安全に使える高信頼マルチチップSiCパワーモジュールの設計方法の開発である。通常数年から十数年といわれるパワーモジュールの寿命を倍以上に延ばすことで, 産業システムの堅牢性を担保して社会実装を促進する。パワーモジュールにおける電気・熱特性のランダム誤差に対する確率統計モデルの適用, および機械学習を援用した数値シミュレーションによるモジュール基板構造設計法に基づき, 熱応力の最大値を低減する最適構造設計を自動ワークフローで行うアルゴリズムを開発する。これにより, SiCパワーデバイスの特長を最大限引き出しつつ長期信頼性を保証する両立設計を実現する。