ロームが創り出した第5世代SiC MOSFETの新たな可能性
ローム株式会社が発表した新型のエコシリコンカーバイド、第5世代SiC MOSFETは、電動車や産業機器向け電源に最適なデバイスです。特に、xEV用トラクションインバータをはじめとするアプリケーションにおいて、性能向上が顕著に見られます。最新の技術によって、このMOSFETは高温環境でも安定した動作を実現するため、オン抵抗値を約30%も低減することに成功しました。この性能改善は、鉛圧やチップサイズが同じ条件での比較によるものであり、ユニットの小型化や出力増加を実現しています。
第5世代SiC MOSFETの開発背景とプロセス
ロームは、シリコン素材の限界を超える新技術を追求し続けてきました。特に高温での性能が求められる場面において、MOSFETのオン抵抗値を低下させることは、エネルギー効率を高めるための鍵です。今回の第5世代SiC MOSFETは、製造プロセスの最適化と素子構造の見直しを経て、より優れた特性を持つ製品として市場に登場します。
2025年からは、ベアチップサンプルの提供を開始し、2026年の3月に開発が完了する見通しです。その後、同年の7月にはディスクリートやモジュール版のサンプル提供も開始され、さらなる製品ラインナップの拡充が予定されています。この新技術により、ユーザーにとってのおける設計ツールも強化され、より多くのアプリケーション設計をサポートする態勢が整えられています。
エネルギー効率の向上と社会的意義
近年、AIやデータ処理の需要が高まる中、特に産業分野における電源設計が重要視されています。AI処理を行う高性能サーバーの普及に伴い、電力網への負荷が増大しています。これに対処するための手法の一つとして、再生可能エネルギーを活用したスマートグリッドの導入が挙げられますが、エネルギー変換段階でのロスを減少させることが重要です。
さらに、次世代電動車に求められているのは、走行距離の増加や充電速度の向上だけではなく、パワーエレクトロニクスのトータル効率の向上です。そこにおいて、SiCデバイスはますますその役割を大きくしており、大電力アプリケーションにおいてもその需要が高まっています。ロームは2010年からシリコンカーバイドの量産を始め、早くから車載信頼性規格にも適合した製品の提供を行ってきました。これにより、エネルギーロスを抑える努力が続けられています。
将来展望と第5世代SiC MOSFETの意義
ロームは第5世代SiC MOSFETのさらなる耐圧幅やパッケージラインアップの拡充を計画しており、普及フェーズに入ったSiC技術の社会実装を進めていくつもりです。これにより、電力効率が求められる様々な大電力アプリケーションにおいて実際に活用されることが期待されています。今後、さまざまな産業機器や電動車において、SiC技術がどのように普及していくか、その動向に注目です。
具体的なアプリケーションの例
- - 車載機器: xEV用トラクションインバータ、車載充電器(OBC)、DC-DCコンバータ、電動コンプレッサ
- - 産業機器: AIサーバーやデータセンターの電源、PVインバータ、電力貯蔵システム(ESS)、無停電電源装置(UPS)、eVTOL、ACサーボ
このように、エコシリコンカーバイドとしての新しいトレンドを反映した第5世代SiC MOSFETは、未来のエネルギー効率向上を支える技術として、様々な分野での応用が見込まれています。