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Infineon、SiC戦S転換、MOSFETで低コスト化狙う

Infineon TechnologiesがSiC戦Sをjきく変える。これまでのJFETからMOSFETを充実させる疑砲らかにした。耐圧1200VでオンB^11mΩ〜45mΩの、CoolSiCシリーズをサンプル出荷し始めた。さらにCreeの子会社Wolfspeed社をA収、SiC材料を}に入れ、SiCとGaN(GaN-on-SiC)のポートフォリオを拡jできるUをDえた。

Infineonは、International Rectifierを昨QA収し、GaNやGaN-on Si\術を}に入れた。今vのWolfspeedのA収により、SiCウェーハそのものも}に入れた。SiCはまだ、トランジスタの段階であり複雑な集積v路にはなっていないため、シリコンの半導ビジネスとは違い、貭湘合がを発ァしやすい。ロームがSiCrystal社をA収したことも同じ理yだ。

Infineonは、SiCT晶ウェーハ会社をA収してもそのユーザーであるSiC半導メーカーとはライバル関係になる。しかし、Infineonはどこ吹く風で、SiCウェーハ会社を半導メーカーがA収した例は少なくないという。半導メーカー笋蓮▲ΕА璽魯瓠璽ーに瓦靴栃数PAするのが常識であるから、その内の1社がたとえ合関係にあっても、材料メーカーとしては気にせずSiCウェーハを売っていくとしている。

相次ぎA収によりInfineonは、ポートフォリオを広げた。これにより、ハイパワー半導と、高周S高出半導をポートフォリオとしてeつことができるようになる。耐圧が600VまでならGaNトランジスタ、1200VならSiCとそれぞれの役割分担もできている。高周S出にはGaNトランジスタを基地局などに売り込む。

SiC半導では、MOSFETをポートフォリオに今v加えることができた。これまで化してきたSiC JFET(接合型FET)では、ノーマリオン型トランジスタ、すなわちゲート電圧をマイナスに引き込まなければオフできなかった。このため、ゲートにカスケード接v路を導入することによって、単k電源でノーマリオフ動作ができるようにしていた。InfineonはこれまでJFETのSiCトランジスタでv路を組んできたが、カスケード接のv路もセットで要になるため、やや複雑になっていた(参考@料12)。これに瓦靴MOSFETははじめからノーマリオフ動作が可Δ覆里如v路が~単になる。

SiCトランジスタを販売している菱電機やローム、富士電機などの半導メーカーは、はじめからMOSFETを開発してきた。これに瓦靴Infineonは開発に}した1992QにはMOSFETとJFETの両気鬚呂犬瓩ら開発していた、と同社Industrial Power Control靆Senior Director SiCのPeter Friedrichs(図1)は述べている。信頼性とを_することによってJFETを最初に商化した。しかし、SiC MOSFETのが屬り、JFETとそん色のないレベルにまで屬った。このため、v路的に~単になるMOSFETをこのほど化した。


図1 Infineon Technologies Senior Director SiCのPeter Friedrichs

図1 Infineon Technologies Senior Director SiCのPeter Friedrichs


これまでJFETを使っていた顧客に瓦靴討蓮MOSFETへの転換をめていくとしている。ただし、ノーマリオンを要求するニッチx場もあるため、この顧客に瓦靴討JFETもMする。

今v、InfineonがリリースしたCoolSiC MOSFETには、TO247YパッケージのトランジスタからEasy1B PressFITモジュール、8ピンのSOPパッケージなどがある。数Aの小電流から数Aまでのj電流まで揃えている。

狙うx場は工業とO動Z、に電気O動Zである。これまでのSiC MOSFETはまだ広く使われるほどには至っていない。価格がSiのIGBTの10倍以屬塙發いらだ。そこでSiCを使うことで工業機_インバータの効率が屬り、小型化が図れる(図2)というメリットをSi IGBTと比べて]ち出すようになってきた。


図2 インバータの周S数を屬仮型・高効率をSiCで実現 出Z:Infineon Technologies

図2 インバータの周S数を屬仮型・高効率をSiCで実現 出Z:Infineon Technologies


さらにO動Zでも、SiCならではのメリットを出してコスト・パフォーマンスの良さをアピールしなければ、x場にpけ入れてもらえない。このため単のトランジスタではなく、インバータなり実△靴甚XでのモジュールやサブシステムでSi IGBTと比べなければ採されない。Infineonは、電気O動Zのバッテリ容量(サイズ)とSiCインバータのコストを訴求ポイントとして探している(図3の左)。これは、インバータの効率が屬れば、電池の容量は少なくて済むため、トータルのシステムコストは下がることを求めている。また、逆にインバータの効率を屬押▲丱奪謄蠅離汽ぅ困鯤僂┐覆韻譴踉{`をPばすことができる。O動ZメーカーにSiCの良さを訴求することで、広めていこうとしている。


図3 インバータ効率を屬殴丱奪謄螢灰好箸魏爾欧(左)、SiCパッケージは両C冷却() 出Z:Infineon Technologies

図3 インバータ効率を屬殴丱奪謄螢灰好箸魏爾欧(左)、SiCパッケージは両C冷却() 出Z:Infineon Technologies


インバータにSiCデバイスを使う場合にチップの両Cを冷却する(図3の)ことで小型実△魏Δ砲任、システムコストを下げることができる。こういった両C冷却パッケージを開発しXB^を下げる試みも行っている。

InfineonはSiC MOSFETでは日本勢に出れたが、トレンチMOSFETのが屬り、使いやすいMOSFETをリリースした。x場でpけ入れてもらうためのシステム化の提案ビジネスによって、]に{い越す勢いである。

参考@料
1. 最初の商SiC JFETを使ったEasy1Bパワーモジュール−i (2011/08/18)
2. 最初の商SiC JFETを使ったEasy1Bパワーモジュール−後 (2011/08/19)

(2016/07/21)
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