メディア

三菱電機が新型SiC-MOSFET、信頼性と省エネ両立：独自のソース領域構造で

三菱電機は、電力損失を最小レベルに抑えたSiC（炭化ケイ素）パワー半導体素子を開発した。2020年度以降の実用化を目指す。

» 2017年09月25日 09時30分公開

[馬本隆綱，EE Times Japan]

通常は低オン抵抗、短絡発生時には電流抑制

　三菱電機は2017年9月、電力損失を最小レベルに抑えたSiC（炭化ケイ素）パワー半導体素子を開発したと発表した。2020年度以降の実用化を目指す。

　新開発のSiC-MOSFETは、ソース領域を複数に分け、ソース抵抗制御領域を形成するなど、独自の構造を採用した。これにより、使用域の温度でオン抵抗は低いが、短絡が発生すると過剰電流により温度が上昇し、抵抗が大きくなることで過剰な短絡電流が抑制され、短絡許容時間が長くなる。この結果、素子の破壊を抑制することができるという。

左は開発したSiC-MOSFETの断面構造図、右は従来品と損失低減効果を比較したグラフ出典：三菱電機

室温におけるオン抵抗と短絡許容時間の関係を示すグラフ出典：三菱電機

　また、同一短絡許容時間で比較すると新開発のSiC-MOSFETは、ソース領域が単一構造の従来型SiC-MOSFETに比べて、室温におけるオン抵抗が約40％小さい。これにより、電力損失は20％以上も削減できるという。シリコンを用いたパワー半導体素子に比べると、オン抵抗は約60%も小さい。

　パワーエレクトロニクス機器は、短絡許容時間が長いほど短絡保護回路の設計が容易となり、信頼性も向上するという。開発した素子構造はさまざまな耐圧のSiC-MOSFETに適用することが可能である。さらに、シリコンパワー半導体素子で既に用いられている短絡保護回路技術を併用すれば、より安全な保護動作を実現することができるという。

三菱電機、未来への扉を開く研究開発戦略を発表
三菱電機が研究開発成果の披露会を開催した。披露会では、IoTやAIを含む20点の研究開発成果を紹介すると同時に、同社の研究開発の戦略についても説明。さらに、機器やエッジへの組み込みを想定した同社独自のAIブランド「Maisart」も発表した。
三菱電機がSiC-SBDを単体で提供、高いニーズ受け
三菱電機は「TECHNO-FRONTIER 2017（テクノフロンティア2017）」（2017年4月19～21日、幕張メッセ）で、SiCパワーデバイスや、鉄道や大型産業機械向けの高電圧IGBTモジュール、水を流して直接冷却できる自動車用パワーモジュールなどを展示した。
三菱電機がSiC-SBDを発売、ディスクリート品は初
三菱電機は、SiC（炭化ケイ素）を用いたパワー半導体の新製品「SiC-SBD」を2017年3月1日に発売した。同社はこれまでSiC-SBDやSiC-MOSFETを搭載したパワー半導体モジュールを2010年から製品化してきたが、ディスクリート品の提供は初となる。
AIで複数の同時音声を分離、再現率は驚異の90％
三菱電機は研究成果披露会で、同社独自のAI技術「ディープクラスタリング」を用いた音声分離技術を発表した。この技術では、マイク1本で録音した複数話者の同時音声を分離し、きれいに再現できる。従来の技術では原音再現率が51％だったが、三菱電機の音声分離技術の場合90％以上となる。
HEV用SiCインバーター、体積は「世界最小」
三菱電機は、体積が5リットルと小さいHEV用「SiC（炭化ケイ素）インバーター」を開発した。
短絡電流を13ミリ秒以内に遮断する技術、鉄道向け
三菱電機は2017年1月、鉄道向け電力供給システムを保護する直流遮断器において、異常時に発生する短絡電流を検出し、「世界最速」とする13ミリ秒以内に遮断する技術を発表した。