東京、02年2021月2日–（JCN Newswire）–デンソー株式会社は、デンソー独自の構造を組み込んだSiC（炭化ケイ素）パワー半導体を開発することにより、電気自動車の普及、走行距離の延長、自動車からのCOXNUMX排出量の削減に貢献してきました。および処理技術、およびそれらを車載製品に使用します。
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| SiCパワーカード |
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| ブースターパワーモジュール |
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パワー半導体は人体の筋肉のようなものです。 ECU（脳）からのコマンドに基づいて、インバーターやモーター（手足）などのコンポーネントを動かします。 車載製品に使用される代表的なパワー半導体はシリコン（Si）です。 それに比べて、SiCは、高温、高周波、高電圧の環境で優れた性能を発揮し、インバータの電力損失、サイズ、および重量を大幅に削減するのに役立ちます。 このように、SiCデバイスは車両の帯電を促進するため注目されています。
たとえば、デンソーのSiCパワー半導体を搭載したブースターパワーモジュールは、従来のSiパワー半導体製品に比べて体積が約30％小さく、電力損失が70％少なくなっています。 その結果、製品が小型化され、車両の燃費が向上しました。
デンソーはこれらのSiC技術を「REVOSIC」と呼んでおり、革新的な技術を通じて社会に「変化」をもたらすという発想を伝えています。 同社はウェーハからパワーモジュールまで幅広い技術を開発しており、今後もREVOSIC SiC技術の研究開発と電気自動車への普及を図り、脱炭素社会の実現に役立てていきます。
開発者の紹介
森野友夫/R＆D.Dept.4、PowerModuleEng。 Div。
パワーモジュール設計部門でSiCパワー半導体の仕様を決定し、その仕様に基づいてデバイス構造を設計しました。 SiCはSiに比べて抵抗が低いため、電流が流れやすくなっています。 この特性により、プロトタイプのSiCデバイスが大電流の突然のサージによって損傷しました。 SiCの低損失性能を最大限に生かしながら、市場のデバイスの損傷を防ぐ方法について他の部門と協力し、私たちの部門だけでは考えられない高速というアイデアで問題を解決しました。専用ドライバICを使用した電流遮断。
今のところ、SiCを搭載した製品は少ないですが、電気自動車の普及に伴い、SiCを搭載した製品を増やし、CO2排出量を削減していきます。
三村知宏/研究開発部4、パワーモジュール工学Div。
SiCパワー半導体デバイスの製造工程設計を担当しました。 SiCの硬度はダイヤモンドに次ぐため、Siよりも加工が困難です。 XNUMXマイクロメートル未満の微細構造を安定して処理できる量産プロセスの設計に苦労しました。デンソーは長年SiCの研究を行っており、前任者や先輩が多いです。 SiCでこの問題を解決するために、私は頻繁に上級社員と話をして、彼らの経験とノウハウから学び、また既存の技術を最大限に活用しました。 これにより、商品化が可能になりました。
SiCをより多くの製品で使用できるように、デバイスのパフォーマンスと品質をさらに向上させ、コストを削減したいと考えています。
杉田成長/設計部2、パワーモジュール工学Div。
取付設計は私が担当しました。 私は、パワーカードにSiCパワー半導体を取り付けるために必要な信頼性（材料、寸法、処理条件など）を確保するための要件を決定する責任がありました。 設計工程では、SiC材料の特徴のXNUMXつであるヤング率*（Siの約XNUMX倍）が高いため、取付不良が発生しました。 Siを使用した場合、このような欠陥は発生しませんでした。 この前例のない現象に対処するためには、従来の考え方を超えて、横方向に考える必要がありました。 問題を正確に理解するために、社内の専門部署や分析機器の社外メーカーを招き、さまざまな視点を集めて、元気元仏の現地検証を行いました。 これは、問題を解決し、調査結果を設計要件に反映するのに役立ちました。
多くのお客様にSiCパワー半導体をさまざまな製品に搭載していただき、電気自動車の活用に貢献し、脱炭素社会の構築に貢献していきたいと考えています。
*ヤング率：材料の硬度を表す数値。 弾性係数とも呼ばれます。
