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Test Navi 通信 創刊号

62号　標準化を目指したパワーデバイスの過渡熱抵抗測定システムの開発


技術レポ−ト   Technology Report
『標準化を目指したパワーデバイスの過渡熱抵抗測定システムの開発』
エスペック株式会社　カスタム機器本部　ＳＩ部　菅則人、清水剛、中西優貴 大阪大学大学院　工学研究科 福永崇平、舟木剛
 

　近年、パワー半導体は電気自動車（EV）や鉄道などのモーター駆動用途で使用されており、2030年頃までにEVの生産台数に比例した生産量の増加が見込まれている。従来のシリコン（Si）パワー半導体デバイスよりも低導通損失、高速スイッチング特性を持つシリコンカーバイド（SiC）などの次世代パワー半導体デバイスは、パワー半導体デバイス自身や受動部品の小型化を可能にする。一方、小型化は単位面積・体積当たりの放熱量が増加するため熱管理を難しくする。このため次世代パワー半導体デバイスを搭載した電力変換システムの小型化にとって、熱設計が重要な要素となっている。次世代パワー半導体をセラミックス基板へ実装したパワーモジュールの信頼性を評価する技術として、現在ISO/TC206へNP提案（NP4825-3）されている規格案がある。本稿ではこれに準拠した過渡熱抵抗測定装置を開発したので紹介する。
　なお、本文の内容は、2024年3月15日に、一般社団法人エレクトロニクス実装学会主催　第38回エレクトロニクス実装学会春季講演大会にて報告した内容を一部追記、再構成したものである。

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技術レポ−ト   Technology Report
『自動運転用センサ評価に向けた動的気象環境を再現する人工気象室の開発とその評価法(第2報)』
エスペック株式会社　上席顧問　名古屋大学未来社会創造機構　客員教授 経済産業省「蓄電池産業戦略推進会議」有識者委員　工学博士　佐藤　登
 

　近年、自動運転支援システム(Advanced Driver Assistance System，以下ADAS)の実用化に対する技術開発が急速に進んでいる。
　その一方で、ADASを支えるカメラやセンサは、霧や降雨時などの悪天候時に認識性能が低下することが知られている。
　霧の発生は、光の散乱を招き、画像のコントラスト低下によって画像認識に影響を及ぼす。光の散乱は、霧の粒径に依存することから、評価で使用する霧の粒径分布は自然環境の霧に出来るだけ近いことが必要である。
また、降雨による雨滴もカメラの認識性能に影響することが知られている。
　そこで我々は、少雨など雨量が少ない降雨環境や、霧環境、雨からみぞれ、雪などに変化させたときの着雪環境など、様々な気象環境を再現できる全天候型人工気象室を開発し、その性能について第1報で報告した。
　本報告では、自然環境の霧粒径や降雨量5mm/ｈ以下の少雨環境の雨滴粒径を観測し、本全天候型人工気象室を用いて、それらを再現する技術開発を行ったので報告する。
　なお、本文の内容は、2024年5月24日に、公益社団法人自動車技術会主催 2024年春季大会にて報告した内容を一部追記、再構成したものである。

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「あいち次世代モビリティ・テストラボ 常滑サイト」始動

最新の試験設備を備え、大型化・高容量化が進む最先端バッテリーの安全性試験に対応する国内最大級の車載用バッテリー専門試験所として「あいち次世代モビリティ・テストラボ 常滑サイト」が、2月12日開所しました。
「あいち次世代モビリティ・テストラボ」として、愛知県常滑市に新設する常滑サイト「あいちバッテリー安全認　証センター」と「豊田試験所」の機能拡張により、中日本エリアにおける車載用バッテリーおよびEV・自動化モジュールの受託試験サービスを強化しています。

あいち次世代モビリティ・テストラボ 特設サイト
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栃木県宇都宮市「とちぎバッテリー安全認証センター」の試験エリア拡張 EV用バッテリーの充放電試験および通電環境試験の試験設備を増強

EV用バッテリーの安全性試験・環境試験の需要拡大に対応するため、「とちぎバッテリー安全認証センター」（栃木県宇都宮市）の試験エリアを拡張し、充放電試験設備を増強するとともに、新たに通電環境試験設備を設置しています。
 
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リフロー炉の温度環境(260℃)・大型基板に対応した「熱変形計測サービス」、放熱設計用途の高速・高精度な「熱画像解析サービス」を開始

半導体パッケージや実装基板の反り変形を可視化する「熱変形計測サービス」において、2025年1月、新たにリフロー炉の温度環境（最大+260℃）や、大型基板など300mmサイズに対応しました。 さらに、放熱設計用途向けに高速・高精度の「熱画像解析サービス」を開発し、熱設計向け受託計測サービスを拡充しています。

■熱変形計測サービス　概要
スポット冷却加熱装置と専用チャンバー、3次元デジタル画像相関法（3D DIC）を組み合わせ、恒温環境下における試験サンプルの反り変形を可視化。専用チャンバーの窓方向に対し、GOM社製3D DICを設置することで温度を変化させた時の反り変化量を精度良く計測することが可能。

■熱画像解析サービス　概要
卓上型無風恒温槽とサーモグラフィを組み合わせ、恒温環境下における供試品の温度分布を可視化。高解像度、高分解能、高精度の温度データ測定が可能。

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新デザインレビュー
 
自動車エレクトロニクス「伝熱設計」の基礎知識  

　デザインレビューは、設計上の不具合を未然に防止するためのマネジメントツールであり、多くの企業で実施されています。デザインレビューは製品開発などの設計活動の中で行われるイメージが強いかもしれませんが、日本国内では製品のライフサイクル（構想・定義、設計・開発、製造、据付け、運用・保全、廃棄）全体を通して、各段階で設計に関わるレビューが行われており、信頼性・安全性を高める活動となっています。
　本書では、デザインレビューの歴史に基づいた全体像や基礎知識、使い方などが解説されており、デザインレビューについて学ぶことができます。また、最近の情報として、日本的デザインレビューをベースにした国際規格IEC 62960とその国内規格JIS C 62960についての解説や、今後盛んになると思われる5GやAIなどを駆使したデジタルデザインレビューについても紹介されています。これにより、より広い分野での活用や新たな手段を知ることができます。

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○試験規格の検索により試験条件プログラムパターンのダウンロード
○通信ネットワーク機能の各種アプリケーションソフトのバージョンアップサービス
○「パターンマネージャーLite」のバージョンアップファイルを掲載しました。 new
○槽内監視/試料観察カメラ用アプリケーション（ES_ImageFit_HD_Ver3.0.0、ES_ImageFit_4K_Ver3.0.0）を掲載しました。 new
　

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