パナソニックと三社電機製作所は3月4日、パナソニックのSiCパワートランジスタ技術と三社電機のパワーモジュール工法により、複数のSiCトランジスタを組み込んだ、業界最小クラスの低損失SiCパワーモジュールを共同開発したと発表した。産業用の高耐圧インバータや電源の小型化と長期信頼性向上を実現する。

共同開発では具体的にダイオード機能を内蔵することで、従来はトランジスタに並列に接続されていた外付けダイオードを不要にできる、パナソニック独自のDioMOS(Diode integrated MOSFET)トランジスタ技術を採用。また、はんだを用いた接合金属でトランジスタを挟み込む構造により、トランジスタを接続するためのワイヤボンディングを不要にすることで長期信頼性を実現する、三社電機独自のテクノブロックパッケージ技術を採用した。

これにより、サイズ94mm×29.8mm×14mmの小型化とオン抵抗の低減を実現。モジュール体積を約2/3、実装面積を約30%、オン抵抗を150A時6mΩにそれぞれ低減する。

また、 多くの通電回数に対して特性変動を抑え、長期信頼性を実現できるパワーモジュール工法を採用し、パワーサイクル耐量は従来品比約3倍となっている。

今回の開発により、低損失なスイッチング動作が可能となり、機器の省エネルギー化を実現すると共に、パワーデバイスと放熱器を大幅に小型化でき、機器の設計自由度を向上。これにより、同パワーモジュールは、大規模太陽光発電で使用されるパワーコンディショナーや鉄道の動力用インバータなどに適用できる。

今回開発したSiCパワーモジュールは、2015年3月15日～19日に米国シャーロット市で開催されるThe Applied Power Electronics Conference and Exposition 2015(APEC2015)にてパナソニック、三社電機それぞれのブースで展示される。

SiCパワーモジュール