ローム、トランスファーモールド型のＳｉＣパワーモジュールを開発

世界初！ロームが高温（２２５℃）で動作する

トランスファーモールド型のＳｉＣパワーモジュールを開発！


　半導体メーカーのローム株式会社（本社：京都市）はこのほど、ＥＶ／ＨＥＶ車や産業機器のインバータ駆動向けに、ＳｉＣデバイスの温度特 性に対応した高温で動作可能なＳｉＣパワーモジュールを開発しました。このモジュールは、新開発の高耐熱樹脂を採用し、世界で初めて、トランスファーモールド型で２２５℃の高温動作を実現したもので、現在のＳｉデバイスを使ったモジュールと同様の小型、低コストのパッケージングが可能となり、ＳｉＣモジュールの普及に向けて大きく前進しました。このモジュールは６００Ｖ／１００Ａの３相インバータで、ロームのＳｉＣ−ＳＢＤ、ＳｉＣ−トレンチＭＯＳＦＥＴを各６素子搭載した６００Ｖ／１００Ａで、その２２５℃までの駆動を確認しました。さらにこのモジュールは１２００Ｖクラスまで搭載可能です。これにより、従来のＳｉ−ＩＧＢＴモジュールと比べ大幅な損失低減、小型化が可能なだけでなく、これまでのケース型ＳｉＣモジュールと比較して大幅なコストダウンが可能となります。この製品は３〜４年後の実用化を目指します。さらに、ゲートドライバＩＣを搭載したＩＰＭについてもこの技術を用いて、トランスファーモールドＤＩＰタイプで高温動作が可能な６００Ｖ／５０ＡまでのＳｉＣ搭載のＩＰＭを今後開発予定です。

　近年、急速に発展しているＥＶ／ＨＥＶ車などに代表されるパワーエレクトニクスの分野では、更なるハイパワー化や高効率化、高温動作などが求められており、ＳｉＣデバイスの開発と同時に、高温で高効率動作が可能なＳｉＣモジュールの開発が各社で行われています。ロームでは、２０１０年１０月に世界で初めて、ＳｉＣ−トレンチＭＯＳＦＥＴを搭載したモジュール（６００Ｖ／４５０Ａ）と、ＳｉＣ−ＳＢＤ（ショットキーバリアダイオード）を搭載したダイオードモジュール（６００Ｖ／４５０Ａ）のモータへの内蔵および駆動に成功しました。モジュールについては、従来のトランスファーモールド型では２００℃以上の高温に耐えられないため、２５０℃までの耐熱特性を持つ材料を用いたケース型を使用していました。ロームでは、ケース型に比べて小型化、低コスト化、量産化に有利なトランスファーモールド型の開発を進めてきました。しかし２００℃以上の温度で使用可能な封止樹脂は硬い材料が多く、高温環境下で割れる等の課題があり、２００℃を超える高耐熱のトランスファーモールド型は開発が困難でした。今回、ロームでは、樹脂の物性値とモジュール構造の最適設計により、２２５℃の耐熱性と小型化を達成し、トランスファーモールド型で２２５℃での大電力動作を世界で初めて可能にしました。ＳｉＣデバイスとしての特長と今回の新パッケージの組み合わせにより、例えば同じ機能を持つ従来のＳｉ−ＩＧＢＴモジュールと比較した場合、体積比で５０分の１の小型化の実現が可能になり、電気的特性面でもフルＳｉＣ（トレンチＭＯＳとＳＢＤ）化を実現したことにより、スイッチング時間が半分となり、大幅な高速化に成功しました。

　ロームでは、自動車関連市場、その他の市場向けにＳｉＣデバイスと併せてＳｉＣモジュールの開発に今後も注力していきます。

　なお、この開発成果は、１０月４日〜８日に千葉・幕張メッセで開催される「ＣＥＡＴＥＣ　ＪＡＰＡＮ　２０１１」のロームブースで展示する予定です。


以上


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