電子デバイス業界
パワー半導体(パワーデバイス)のデジタルマイクロスコープでの観察・測定
半導体では、CPUやメモリが代表的ですが、パワー半導体は、データを扱うのではなく電力を制御する半導体で、パワーデバイスと呼ばれています。ここでは、パワー半導体(パワーデバイス)のデジタルマイクロスコープでの観察・測定事例を紹介します。
![パワー半導体(パワーデバイス)のデジタルマイクロスコープでの観察・測定](/Images/ss_vhx-casestudy_e_power-semiconductor-device_001_2034070.jpg)
パワー半導体とは
パワー半導体の定義は明確ではありませんが、大きな電圧・電流を制御する半導体で、一般的には定格電流が1A以上のものをパワー半導体と呼んでいます。
パワー半導体の働き
- インバーター:
- 直流を交流に変換。
![](/Images/ss_vhx-casestudy_e_power-semiconductor-device_002_2034071.png)
- A:インバーター
- a:直流
- b:交流
- コンバーター:
- 交流を直流に変換。
![](/Images/ss_vhx-casestudy_e_power-semiconductor-device_003_2034072.png)
- A:コンバーター
- a:交流
- b:直流
- 周波数変換:
- 交流の周波数を変換。
![](/Images/ss_vhx-casestudy_e_power-semiconductor-device_004_2034073.png)
- A:周波数変換
- a:交流
- レギュレーター:
- 直流の電圧を変換。
![](/Images/ss_vhx-casestudy_e_power-semiconductor-device_005_2034074.png)
- A:レギュレーター
- a:直流
パワー半導体の種類と特徴
パワーダイオード
働き:整流
スイッチングは行わず、一方向にのみ電流を流します。
パワートランジスタ
働き:スイッチングと増幅
- サイリスタ
- 最も早く実用化され、高耐圧が特長です。
- パワーMOS FET(金属酸化膜半導体電界効果型トランジスタ)
- 高速・高周波が特長です。200V程度までの低耐圧領域ではパワーMOS FETが一般的です。ノートPC/IT機器が代表的です。
- IGBT(絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ)
- 高耐圧かつ高速・高周波が特長です。200V以上の中・高耐圧領域ではIGBTがよく使用されています。EV/ハイブリッド車/鉄道車両が代表的です。
デジタルマイクロスコープによるパワー半導体(パワーデバイス)の観察・測定事例
キーエンスの4Kデジタルマイクロスコープ「VHXシリーズ」を用いたパワー半導体の観察・測定の最新事例を紹介します。
![](/Images/ss_vhx-casestudy_e_power-semiconductor-device_006_2034075.jpg)
![](/Images/ss_vhx-casestudy_e_power-semiconductor-device_007_2034076.jpg)
パワー半導体の不具合箇所の観察
Optical Shadow Effectモードで凹凸を可視化することで、不具合部が付着なのか凹みなのかが瞬時に判断できます。
![](/Images/ss_vhx-casestudy_e_power-semiconductor-device_008_2034077.jpg)
![](/Images/ss_vhx-casestudy_e_power-semiconductor-device_009_2034078.jpg)
パワー半導体ウェハ原料の観察
リング除去機能を使用することで、表面のハレーションを無くすことができます。
![](/Images/ss_vhx-casestudy_e_power-semiconductor-device_010_2034079.jpg)
![](/Images/ss_vhx-casestudy_e_power-semiconductor-device_011_2034080.jpg)
パワー半導体のモールド樹脂内のフィラー(充填剤)観察
HDR機能を使用することで、コントラストが向上し、フィラーの形状を正確に測定できます。
![](/Images/ss_vhx-casestudy_e_power-semiconductor-device_012_2034081.jpg)
![](/Images/ss_vhx-casestudy_e_power-semiconductor-device_013_2034082.jpg)