MOSFET(LEVEL=3)のデバイスモデリングのワークフロー

1. POWER MOSFET(MOSFET LEVEL=3)の
デバイスモデリングの
ワークフロー
2011年8月15日
株式会社ビー・テクノロジー
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2. 1.必要な電子部品のSPICEモデル(常温モデル)を揃える。
STEP1
調査
L:channel length(チャネル長) Unit:m
W:channel width(チャネル幅) Unit:m
TOX:thin oxide thickness(ゲート酸化膜厚) Unit:m
STEP2
Transconductance Characteristic→KP
Measurement
→Table(Id,gfs)
Id:Contunuous Drain Current(DC) (ドレイン電流(直流))
Gfs:Forward Transconductance (順伝達コンダクタンス)
STEP3
Transfer Curve Characteristic→VTO
Measurement
→Table(Vgs,Id)
Vgs:Gate-Source Voltage (ゲート・ソース間電圧)
Id:Contunuous Drain Current(DC) (ドレイン電流(直流))
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3. 1.必要な電子部品のSPICEモデル(常温モデル)を揃える。
STEP4
Rds(on) Resistance Characteristic→RD
Data Sheet
→Id(A),Vgs(V),Rds(on)
Id:Contunuous Drain Current(DC) (ドレイン電流(直流))
Vgs:Gate-Source Voltage (ゲート・ソース間電圧)
Rds(on):Static Drain-Source On-state Resistance
(ドレイン・ソース間オン抵抗)
STEP5
Zero-bias Leakage Characteristic→RDS
Data Sheet
→Idss(A),Vds(V)
Idss:Zero Gate Voltage Drain Current (ドレイン遮断電流)
Vds:Drain-Source Voltage (ドレイン・ソース間電圧)
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4. 1.必要な電子部品のSPICEモデル(常温モデル)を揃える。
STEP6
Turn-on Charge Characteristic→CGSO,CGDO
Data Sheet(Gate Charge Characteristic)
→Qgd(C),Qgs(C),Id(A),Vds(V)
Qgd:
Qgs:
Id:Contunuous Drain Current(DC) (ドレイン電流(直流))
Vds:Drain-Source Voltage (ドレイン・ソース間電圧)
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5. 1.必要な電子部品のSPICEモデル(常温モデル)を揃える。
STEP7
Capacitance Characteristic→MJ,PB
Data Sheet
→Vds(V), Coss(F),Crss(F)
MJ→M(Diode Model Parameter)
PB→VJ(Diode Model Parameter)
Data Sheet(Capacitance Characteristic)よりCoss(F),Crss(F)を抽出し、
Cbd(F)を算出する。
Diode Capacitance 特性と同様の考え方を適応させる。
Vds: Drain-Source Voltage (ドレイン・ソース間電圧)
Coss:Output Capacitance (出力容量)
Crss:Reverse Transfer Capacitance (帰還容量)
Cbd(F)=Coss(F)-Crss(F)
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6. 1.必要な電子部品のSPICEモデル(常温モデル)を揃える。
STEP8
Switching Time Characteristic→RG
Circuit for MOSFET Switching TimeにてMOSFET SPICE MODELを
回路に組み込みMOSFET MODEL PARAMETER:RGを変化させて
td(on)の合わせ込みを行なう。
Circuit for MOSFET Switching Timeには測定条件を反映させる。
td(on)は調査する。
STEP9
Body Diode
V-I Characteristic→IS,N,RS,IKF
Measurement
→Table(VSD,Is)
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7. 1.必要な電子部品のSPICEモデル(常温モデル)を揃える。
STEP10
Body Diode
Reverse Recovery Characteristic→TT
Measurement
→Output
STEP11
Body DIODEの抽出
OrCAD Release9 PSpice Model Editor(DIODE)で抽出
①V-I Characteristic→IS,N,RS,IKF
②Reverse Recovery Characteristic→TT
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