人とくるまのテクノロジー展2012:デンソーが小型SiCインバータを披露、出力密度は世界最高水準の60kW/lデンソーが「人とくるまのテクノロジー展2012」で披露したSiCインバータモジュールは、世界最高水準となる60kW/l(リットル)の出力密度を達成している。});デンソーは、「人とくるまのテクノロジー展2012」(2012年5月23〜25日、パシフィコ横浜)において、次世代パワー半導体として期待されているSiC(シリコンカーバイド)デバイスを用いた「SiC小型インバータモジュール」を披露した。最高出力密度は60kW/l(リットル)で、「世界最高水準を達成した」(同社)としている。SiC-MOSFETは、低オン抵抗を特徴とするトレンチタイプである。耐圧は1200Vで、オン抵抗は30mΩ(ドレイン電圧が2Vのとき)。チップサイズは5mm角である。デンソーが披露した「SiC小型インバータモジュール」である。左側が試作品で、右側は製品化時のイメージとなっている。SiC小型インバータモジュールの構成。モジュール上部にある黒色の平滑用フィルムコンデンサの下側にインバータの主回路が組み込まれている。インバータの主回路の下には冷却ファンが、モジュールの前面にはゲートドライバ回路を作り込んだプリント基板が配置されている。高性能のSiCデバイスの採用に加えて、SiCデバイスの配置や配線などを工夫したパッケージングによりインバータ回路のインダクタンスを低減した。これらの取り組みにより、平滑用フィルムコンデンサやゲートドライバ回路を含めたインバータモジュールの容積を0.5lまで小型化することができた。スイッチング動作時の最高出力は30kWを達成しているので、最高出力密度は60kW/lとなる。シリコンベースのIGBTを用いたインバータモジュールと比べて、動作損失を68%低減できたという(電流値が30Armsの場合)。インバータモジュールの冷却は、ファンを使った空冷である。デンソーは、「今回は試作したインバータモジュールの基本動作を確認することが目的だったので、スイッチング速度はシリコンデバイスを使った一般的なインバータよりも少し高速になる程度に抑えた。実装材料はシリコンデバイス向けのものを使用しているので、200°Cを超える素子温度で動作はさせていない」としている。共同で開発しているSiCデバイスの開発目標を明らかにした。耐圧1200V/電流容量200AのSiC-MOSFETとSiC-SBDを6インチウエハーで製造することにより、コストを耐圧と電流容量が同じシリコンデバイスの2倍以下に抑えることで、2015年以降に市場投入される次世代EVへの搭載を目指す。SiCの時代へ、業界初の「フルSiCパワーモジュール」が量産ロームは、パワーモジュールを構成するパワーMOSFETとショットキーバリアダイオード(SBD)に全てSiC材料を採用した品種の量産を開始する。独自の信頼性向上技術を開発することで量産体制を確立した。SNSfacebooktwitterITmediaはアイティメディア株式会社の登録商標です。