第3世代SiC-MOSFET搭載車載モジュールなど、富士電機：PCIM Europe 2022

[永山準，EE Times Japan]

　富士電機は、世界最大規模のパワーエレクトロニクス展示会「PCIM Europe 2022」（2022年5月10〜12日、ドイツ）に出展、産業、自動車分野向けの第7世代IGBTおよびSiC（炭化ケイ素）搭載パワーモジュールなどを展示した。

　2024年3月期を最終年度にした5カ年の中期経営計画で、パワー半導体関連で合計1200億円の設備投資を実施する計画を公表していた同社。2022年1月にはさらに、富士電機津軽セミコンダクタ（青森県五所川原市）においてSiC（炭化ケイ素）パワー半導体の増産に向けた設備投資を行うとも発表。「設備投資額は1900億円にまで拡大する見通し」としており、再生可能エネルギーや電気自動車（EV）で高まる需要に向け、積極的な姿勢を示している。

　今回、同社ブースでは、主力のIGBTおよび開発を進めるSiCパワーモジュールなどを産業、自動車の分野別に分けて展示していた。

　産業分野の製品としては、第7世代IGBT搭載の大容量パワーモジュール「HPnC」や小容量向けのSmall IPM（Intelligent Power Module）などを展示。同社説明担当者は、「主力の第7世代IGBTはパワーモジュールのほか、IPMも2021年度にラインアップが出そろった。ほぼ全ての第7世代IGBT製品がそろい採用が進んでいる」と説明した。

産業分野の製品群［クリックで拡大］

　さらにHPnCについてはSiC製品も開発中といい、そのラインアップを展示で紹介（1700V／1500A品および、3300V／750A品など）。説明担当者は、「HPnCは内部インダクタンスを大幅に低減しており、SiCの高速スイッチングに適したパッケージだ」と語った。

　同社が開発する第2世代トレンチゲートSiC MOSFETは、インバーター動作条件において、損失を第7世代IGBTと比較して約70％削減、第1世代のトレンチゲートSiC MOSFETとの比較でも23％低減可能という特性を持つ。

　自動車分野の製品では、注力するRC-IGBTモジュール搭載の直接水冷パワーモジュール「M660」などのほか、開発中の製品プロトタイプとして、モーター出力から350kWまで対応する高電力密度All SiC 6in1モジュール「M683 SiC」も展示していた。

自動車分野の製品群［クリックで拡大］

　M683 SiCは、開発中の第3世代SiC-MOSFETのほか、冷却器一体型フィン、銀焼結材接合技術、樹脂封止技術を採用したことによって高性能／高信頼性を実現したもの。さらに、SiCの高速スイッチングを実現するため、低インダクタンス配線技術も適用しているという。

高電力密度All SiC 6in1モジュール「M683 SiC」［クリックで拡大］

　説明担当者は、「IGBTと比べ少しコストアップになったとしても小型、軽量化に大きく貢献できるという利点から自動車向けではSiC適用の動きがかなり早まっており、われわれも自動車向けの開発を加速している」と述べていた。