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公開番号2025021987
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-14
出願番号2023126144
出願日2023-08-02
発明の名称情報処理装置、情報処理方法、及びプログラム
出願人富士電機株式会社
代理人弁理士法人一色国際特許事務所
主分類G01R 31/26 20200101AFI20250206BHJP(測定;試験)
要約【課題】熱抵抗特性を簡易に且つ精度よく求めることができる情報処理装置を提供する。
【解決手段】半導体素子に対し、第1期間に第1電流を流し、前記第1期間に続く第2期間に前記第1電流より大きい第2電流を流し、前記第2期間に続く第3期間に前記第1電流を流した際の、前記第1期間における前記半導体素子の所定ノード間の第1電圧、及び前記第3期間における前記所定ノード間の第2電圧の差と、前記第2期間との関係を示す複数のデータに基づいて、前記半導体素子の熱抵抗と、前記第2期間との関係を示す第1の関係式を計算する第1計算部と、前記第1の関係式と、前記第3期間の開始から前記第2電圧が測定されるまでの遅延時間と、に基づいて、前記熱抵抗の補正値を計算する第2計算部と、前記補正値を用いて前記第1の関係式を補正した第2の関係式を計算する第3計算部と、を備える。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
半導体素子に対し、第１期間に第１電流を流し、前記第1期間に続く第２期間に前記第１電流より大きい第２電流を流し、前記第２期間に続く第３期間に前記第１電流を流した際の、前記第１期間における前記半導体素子の所定ノード間の第１電圧、及び前記第３期間における前記所定ノード間の第２電圧の差と、前記第２期間との関係を示す複数のデータに基づいて、前記半導体素子の熱抵抗と、前記第２期間との関係を示す第１の関係式を計算する第１計算部と、
前記第１の関係式と、前記第３期間の開始から前記第２電圧が測定されるまでの遅延時間と、に基づいて、前記熱抵抗の補正値を計算する第２計算部と、
前記補正値を用いて前記第１の関係式を補正した第２の関係式を計算する第３計算部と、
を備える情報処理装置。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
請求項１に記載の情報処理装置であって、
前記第２計算部は、
前記第２の関係式が計算されると、前記第２の関係式と、前記遅延時間とに基づいて、新たな補正値を計算し、
前記第３計算部は、
前記新たな補正値を用いて前記第１の関係式を補正した第３の関係式を計算する、
情報処理装置。
【請求項３】
請求項１に記載の情報処理装置であって、
前記第２計算部は、
前記第３計算部で関係式が計算される毎に、前記関係式と、前記遅延時間とに基づいて、新たな補正値を計算し、
前記第３計算部は、
前記新たな補正値が所定回数計算される迄、前記新たな補正値が計算される毎に、前記第１の関係式を補正した新たな関係式を計算する、
情報処理装置。
【請求項４】
請求項１～３の何れか一項に記載の情報処理装置であって、
前記第１計算部は、所定次数のＦｏｓｔｅｒモデル、又はＣｕａｅｒモデルに基づいて前記第１の関係式を求める、
情報処理装置。
【請求項５】
請求項１～３の何れか一項に記載の情報処理装置であって、
前記複数のデータを記憶する記憶部と、
前記第３計算部の計算結果を表示装置に表示させる表示処理部と、
を備える情報処理装置。
【請求項６】
請求項１～３の何れか一項に記載の情報処理装置であって、
前記半導体素子は、トランジスタであり、
前記所定ノード間は、前記トランジスタの電源側のノードと、前記トランジスタの接地側のノードとの間である、
情報処理装置。
【請求項７】
半導体素子に対し、第１期間に第１電流を流し、前記第1期間に続く第２期間に前記第１電流より大きい第２電流を流し、前記第２期間に続く第３期間に前記第１電流を流した際の、前記第１期間における前記半導体素子の所定ノード間の第１電圧、及び前記第３期間における前記所定ノード間の第２電圧の差と、前記第２期間との関係を示す複数のデータに基づいて、前記半導体素子の熱抵抗と、前記第２期間との関係を示す第１の関係式を計算する第１処理と、
前記第１の関係式と、前記第３期間の開始から前記第２電圧が測定されるまでの遅延時間と、に基づいて、前記熱抵抗の補正値を計算する第２処理と、
前記補正値を用いて前記第１の関係式を補正した第２の関係式を計算する第３処理と、
をコンピュータが実行する情報処理方法。
【請求項８】
半導体素子に対し、第１期間に第１電流を流し、前記第1期間に続く第２期間に前記第１電流より大きい第２電流を流し、前記第２期間に続く第３期間に前記第１電流を流した際の、前記第１期間における前記半導体素子の所定ノード間の第１電圧、及び前記第３期間における前記所定ノード間の第２電圧の差と、前記第２期間との関係を示す複数のデータに基づいて、前記半導体素子の熱抵抗と、前記第２期間との関係を示す第１の関係式を計算する第１処理と、
前記第１の関係式と、前記第３期間の開始から前記第２電圧が測定されるまでの遅延時間と、に基づいて、前記熱抵抗の補正値を計算する第２処理と、
前記補正値を用いて前記第１の関係式を補正した第２の関係式を計算する第３処理と、
をコンピュータに実行させるプログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報処理装置、情報処理方法、及びプログラムに関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）などの半導体素子の熱抵抗を求める手法として、ダイナミック法が知られている（例えば、特許文献１，２参照）。ダイナミック法では、半導体素子に微小電流を流した後、半導体素子を発熱させる定電流を流し、再び微小電流を流した際の半導体素子の電圧変化に基づいて半導体素子の熱抵抗を求める。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開平１１－２１１７８６号公報
特開２０２３－６５３１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ダイナミック法による測定の際には、電流切り替え時の影響（チャタリング等）を抑制するため、定電流を遮断して（微小電流に切り替えて）から電圧を測定するまでの間に、遅延時間を設けている。この遅延時間を設けていることにより、熱抵抗の測定の精度が低下することがある。また、特許文献１では、測定対象の素子と略同等のインダクタンス成分を有するダミー素子を用いて誤差を補正しており、測定対象の素子の他に、上記ダミー素子を用意（及び測定）する必要がある。また、特許文献２では、遅延時間を異ならせた測定を、少なくとも２回行う必要があり、測定に時間がかかる。
【０００５】
本発明は、上記のような従来の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、熱抵抗特性を簡易に且つ精度よく求めることが可能な情報処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前述した課題を解決する主たる本発明は、半導体素子に対し、第１期間に第１電流を流し、前記第1期間に続く第２期間に前記第１電流より大きい第２電流を流し、前記第２期間に続く第３期間に前記第１電流を流した際の、前記第１期間における前記半導体素子の所定ノード間の第１電圧、及び前記第３期間における前記所定ノード間の第２電圧の差と、前記第２期間との関係を示す複数のデータに基づいて、前記半導体素子の熱抵抗と、前記第２期間との関係を示す第１の関係式を計算する第１計算部と、前記第１の関係式と、前記第３期間の開始から前記第２電圧が測定されるまでの遅延時間と、に基づいて、前記熱抵抗の補正値を計算する第２計算部と、前記補正値を用いて前記第１の関係式を補正した第２の関係式を計算する第３計算部と、を備える情報処理装置である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、熱抵抗特性を簡易に且つ精度よく求めることが可能な情報処理装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
ダイナミック法で半導体素子１の熱抵抗値Ｒ
ｔｈ
を測定するための構成の一例を示す概略図である。
熱抵抗値Ｒ
ｔｈ
を計算するために行われるダイナミック法による電圧の測定の説明図である。
熱インピーダンスカーブの一例を示す図である。
情報処理装置１０のハードウェア構成の一例を示す図である。
情報処理装置１０により実現される機能ブロックの一例を示す図である。
本実施形態の情報処理装置１０による半導体素子１の熱インピーダンスカーブの計算方法の一例を示すフロー図である。
Ｆｏｓｔｅｒモデルの一例を示す図である。
Ｃｕａｅｒモデルの一例を示す図である。
熱インピーダンスカーブＲ
ｔｈ[１]
と補正値ΔＲ
ｔｈ
を示す図である。
熱インピーダンスカーブＲ
ｔｈ[２]
を示す図である。
熱インピーダンスカーブＲ
ｔｈ[３]
を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。
【００１０】
＝＝＝＝＝実施形態＝＝＝＝＝
＜＜ダイナミック法について＞＞
図１はダイナミック法で半導体素子１の熱抵抗値Ｒ
ｔｈ
を測定するための構成の一例を示す概略図である。便宜上省略しているが、半導体素子１は、不図示のパッケージに収容されている。また、ここでは、「半導体素子の熱抵抗」は、半導体素子１と、パッケージ（不図示）とを含む半導体モジュールの熱抵抗である。
（【００１１】以降は省略されています）

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