インフィニオンは、欧�Δ世韻任呂覆�日本�x場でも2006�Qの��6位から2007�Qの��5位へとじわじわ�Pしてきている。トヨタ�O動�Zからも�O動�Z����を満たすメーカーとして認定されている。�O動�Zは13�Q~15�Qの��命が求められる。�O動�Z��半導��も工業��半導��デバイスの仲間ではあるが、「ポンプやエレベーター、工作機械などの工業��と�O動�Zとは要求性�Δ�����レベルが����違う」と同社エレクトロニックドライブトレイン�靆腑妊�レクタのMark Munser��は語る。例えば、使���a度�J囲や振動に�瓦垢訖�頼性要求が��く違う。「インフィニオンの�咾澆蝋眤儖機⊇j電流などパワーエレクトロニクスだからこそ、�O動�Zメーカーの要求にあった����を設�����]できる」（同��）。

�^真1　インフィニオン社エレクトロニックドライブトレイン�靆腑妊�レクタのMark Munser��

モーターを�~動するのに最適な3相の交流モーターを設��するのに、トランジスタとダイオードを並�`接��したものを1組として6組使われるが、このパワーダイオードとしてSiC（シリコンカーバイド）のダイオードを工業��も含めてこれまで300万個出荷した実績があるという。

電気�O動�Zにもつながるフルハイブリッド仕様

「ハイブリッドカー仕様は�jきく分けて、フルハイブリッド仕様とマイルドハイブリッド仕様がある」(同��)。フルハイブリッドとは、電気�O動�Z並みに40kW〜100kWという�jきなパワーを�eち、マイルドハイブリッドは15~20kWのパワーで済む。フルハイブリッドのパワーが�jきな�J囲を�eつのは、クルマの仕様によるところが�jきく、クルマのサイズによってそれぞれ異なるためである。マイルドハイブリッド仕様はパワー�J囲が狭いためクルマのサイズによらないが、電気�O動�Zには使えない。15~20kWだとモジュールの冷却は空冷でも水冷でも構わないとしている。

�^真2　マイルドハイブリッド��モジュール　出��は20kW

Munser��が��した二つのパワーモジュールのうち、マイルドハイブリッド専��の20kWモジュールは現在量�癉ち�屬欧妨�けて����中で、2009�Q��1四半期には量��する��画である。フルハイブリッド専��のパワーモジュールは2009�Q��までに量��する予定だ。

これまで同社は3相モータードライブのパワーモジュールをすでにハイブリッドカー向けに出荷してきたが、�x販����の組み合わせで作ってきたため、ハイブリッドカー専��のパワーモジュールとしてはこれらが初めてとなる。ハイブリッド専��だとパワーデバイスのドライブ�v路も含めたモジュール����のはんだ��け�霾�が少ないため、信頼性や����が向�屬垢襦�このため、動作�a度の保証�J囲が高くなるとしている。�k般に�O動�Z��半導��やモジュールは動作�a度�J囲が最�j125℃（最�j��容接合�a度Tjmax）だが、インフィニオンのパワーデバイスは150℃まで保証しているという。

�^真3　フルハイブリッド��モジュール　
�jきさは10cm×21.6cmと��来よりも25%小さい。裏�C�笋吠��Xフィンを設けているが空冷、水冷とも可�Α�出��は600V/800A

これまでのモジュールには、SiのIGBTとSiあるいはSiCのダイオードが使われている。さらに高�aに使えるようにするためには、スイッチングトランジスタもSiCにする��要がある。SiCはSiと比べて動作�a度をさらに高くすることができるからだ。半導��のエネルギーバンドギャップがSiよりも広い。反�C、高�aにしても常圧では溶けずに��華する。このため、Siではごく�k般的なチョクラルスキー引き�屬暇，�使えない。プラズマCVDなどの�桔，鮖箸辰督校�間にわたって�T晶成長させるため、�T晶のコストはSiよりもかなり高くなる。ウェーハサイズもSiと違って2~3インチのものしか�}に入らない。デバイスにした�X��でも例えばSiCダイオードだと3倍以�屬垢襪箸いΑ�

そこでSiCデバイスの高コストに見合うようなシステムを構築できるかどうかがカギとなる。そのためにはモジュールシステム����のコストを下げられればよい。例えば、コンピュータサーバーや無停電電源の電源効率は1%でも�屬�ればメリットは�jきく、電��コストをすぐに�v収できる。SiCだと高�]動作も可�Δ覆燭瓠▲好ぅ奪船鵐絢��S数を�屬欧譴仍斑�するインダクタを小型にできる。数��Aという�j電流を流すパワーシステムではインダクタの��積は極めて�jきいため、小型化のメリットは�jきい。

Siでは�j電流を流せるIGBTを使っているものの、SiCとなるとオフセット電圧（順�妓�電圧）のロスが効くためFETを検討している。SiCはバンドギャップが�jきいため、順�妓�の電圧が2.8V��度もあり、ロスが�jきすぎるとMunser��は述べる。インフィニオンは耐圧1000V、チップ�C積1cm2で比較すると、50Aでのロスは開発中のFETがSiのIGBTよりも最もロスが小さい。SiのMOSFETを比べると、インフィニオンが開発したCoolMOSトランジスタは��来のMOSFETより5倍電流を流せるが、SiCのFETだとさらに同じサイズで5倍の電流を流せると見積もっている。

FETにはMOSFETとJFET（接合型FET）がある。MOSFETはゼロ電圧ではオフにできるノーマリオフトランジスタであるが、JFETはノーマリオンタイプであり、負電源を��要とするためこれまでのLSIやパワーデバイスにはMOSほど�Hくは使われてこなかった。しかし、「MOSFETは薄いゲート�┣祝譴�弱点」（Munser��）。JFETのバイアス�v路を工夫すればJFETはノーマリオンという弱点を�ﾀKできる。ただし、SiCデバイスはJFETなのかMOSFETなのかMunser��は��言を�cけた。

ハイブリッドカー��のモジュールはデバイスを開発すればよいというわけではない。接���霾�の信頼性を�屬欧覆�てはまだ使えない。�O動�Zは常に厳しい環境で使われる。シベリアの極寒の地で使われるかと思うと、アフリカの砂漠でも使われる。�O動�Zメーカーによっては地球�屬匹海任盪箸┐觧斗佑魑瓩瓩覺覿箸筺▲灰好噺�率を考えて寒冷地仕様として別コストで売っているところもある。例えば使���a度�J囲が-40~150℃の場合、この�a度�J囲は保証しなければならない。ボンディングワイヤーと半導��チップ�屬離瓮織襪猟c�Cは�a度サイクル試�xを無限に繰り返すと��ずいつかもろくなりはがれてしまう。

このため、使���a度やサイクル条�Pを緩和して少しでも��命を��ばす�\術が��要となる。�O動�Zはコストアップを嫌う分野であるため、使��条�Pを考慮した�v路設��を�棺茲垢襪箸い��}もある。例えば、寒冷地では�O動�Zを始動させたあと最初の信�､忘垢拳Xかるとモーターを�Vめてしまうため、-40℃とエンジン���Zの�a度(例えば80℃として)との差は��しい。そこでこの差を解消するため、次の信�､�来てもモジュールのトランジスタを動かし��け、しばらくの間�a度差を�擇犬覆い茲Δ帽�夫しておく。何度か停�Vした後0度以�屬砲覆襪避�来のようにトランジスタをオフする。このようにするとモジュールは-40℃と例えば80℃との間を繰り返すことがなくなり、0度と80℃との繰り返す使��になるため、使��条�Pは緩くなる。これを�v路的に工夫しておく。

����のトレーサビリティを管理
この「インテリジェント&チーパーデザイン」だけではなく、さらにメタル材料やその���]プロセスについても改良を加えており、ボンディングワイヤーのはがれやチップのはがれ、クラックなどの発�擇鮠�しでも��らせる工夫をしたというが、その詳細については語らない。

�O動�Z向け半導��に�R�Tすることはこれだけではない。����、材料のトレーサビリティの管理も�_要になる。モジュールには2次元バーコードで���]管理しており、その中に使っている半導��チップや材料をいつどこで誰から�P入したものかを常にデータベースに管理しておく。半導��チップは、個々のチップにIDコードを��与するわけではないが、ウェーハのバーコードと、チップをピックアンドプレースした記�{をデータベースに管理している。

インフィニオンのカーエレクトロニクスのビジネスモデルは、モジュールを販売するだけではなく、�O動�Z専��のチップも��定の顧客には販売する。ただし、KGD（Known Good Die）ではなく、パッケージに収め信頼性と����を保証した�屬廼ゝ襪垢襦�