福島と大分が共同開発したGaNパワー半導体評価装置の未来に迫る

共同開発の背景

福島県いわき市の株式会社リードテックと大分県大分市の株式会社Next Semiconductorが手を組み、次世代半導体であるGaN（窒化ガリウム）に対応したスイッチング評価装置「ダブルパルステスター」を共同で開発しました。この装置は、高出力GaNパワーデバイスの評価を目的としており、2026年に開催される電気学会の産業応用部門大会で実機が公開される予定です。

GaNパワー半導体の重要性

昨今、パワー半導体はシリコンからSiC（炭化ケイ素）、そしてGaNへと進化を遂げてきました。その結果、スイッチングスピードは飛躍的に向上し、電力変換システムにおいては大規模な効率改善が期待されています。しかし、特に高出力のGaNデバイスに関しては、実装や評価において多くの課題が残されています。たとえば、スマートフォンやPCの電源に使われる低出力のGaNはすでに実用化されているものの、EVや産業用システムで求められる650V／300A級の範囲は依然として難しさが伴います。

ダブルパルステスターの機能

「ダブルパルステスター」は、GaNパワーデバイスおよびパワーモジュールのスイッチング特性を評価するための装置です。デバイス単体の評価ではなく、モジュールと駆動回路を組み合わせた状態での評価が可能で、測定した波形の解析にも対応しているため、実用的な情報を提供します。第1号機はすでに国立大学法人大分大学に設置され、研究開発に使用されています。

役割分担と技術力

このプロジェクトにおいて、リードテックは測定装置の設計、製造、製品化を担い、Next Semiconductorは高出力GaNの評価に必要な要件定義や評価条件の設計、実機による検証を担当しました。両社はそれぞれの強みを活かし、連携を深めることで、次世代の技術開発を進めています。Next Semiconductorは特に、高出力GaNデバイスの評価方法に注力し、大学を中心にした技術チームを構えています。

今後の展開

今後、両社は本装置を研究機関やパワーデバイス・パワーモジュールメーカーに提案し、さらなる開発を進めていく予定です。また、高出力GaNの研究開発も継続し、装置の仕様や提供体制についても情報を発信していく予定です。

代表者のコメント

両社の代表者はこの開発に対する意気込みを語っています。リードテックの杉浦正幸社長は、「SiCデバイスの量産実績を基に、高出力GaNデバイス向けのテスターを開発しました。今後も皆さんに使っていただけるよう、改良を進めます」と述べています。一方、Next Semiconductorの松本武弥CEOは「モジュール化と駆動の正確な評価が高出力GaNデバイスでは重要であり、私たちの試行錯誤の結果がこの装置に反映されています」とコメントしています。