2024年1月24日～26日にかけて東京ビッグサイトにて開催されている「第16回 オートモーティブ ワールド 2024」にてSTMicroelectronicsは、xEVに対応したSiCパワー半導体製品やセンサなど、未来のドライビングに必要不可欠なソリューション群を展示している。

高効率・小型・軽量の三拍子を揃えたxEV電動パワートレインソリューション

中でも注目を集めていたのが、SiCパワーMOSFETや車載用マイコンを組み合わせたxEV電動パワートレインソリューション。

xEVは車載内のバッテリに蓄えている電気を使いモータを回すことで動くが、STではSiCパワーMOSFETを活用することで、過酷な使用環境で使われる、充電部分の「オンボードチャージャー」や主機のモータを回す部分の「インバータ」などに対して高い電力効率と小型化・軽量化を実現したという。今回、日本にて初めて実機を展示したとのことで、注目を集めていた。

またSTが提供するインバータは、「トラクション・インバータ」を採用。IGBT(Si)インバータよりも効率よく動かすことができるほか、軽量化・小型化が実現されている。加えて、インバータの多くが片面のみで放熱されているのに対して、同社のインバータはパッケージの表面と裏面の両方に放熱板を設けた「デュアル・サイド・クーリング(DSC)構造」を採用することで両面からの放熱を可能にしたという特徴もある。

  • 「トラクション・インバータ」の外観

    「トラクション・インバータ」の外観

  • STが提供するインバータは横から見ても薄く、小型化・軽量化が実現されている

    STが提供するインバータは横から見ても薄く、小型化・軽量化が実現されている

こうした車載用ソリューションに使われているSiCパワー半導体であるが、同社では従来インゴットを外部から購入し、ウェハの製造やパッケージングしていたという。しかし、2023年にイタリアのカターニャにある既存のSiCデバイス製造工場と併設する形で統合型のSiCウェハ製造工場を新設し生産を開始。

  • 従来インゴットやウェハは外部から購入していたが、SiC粉末材料から自社内でウェハを製造できる仕組みを構築した

    従来インゴットを外部から購入していたが、SiC粉末材料から自社内でウェハを製造できる仕組みを構築した

「2024年に内製化率40％超を目指す」という目標のもとに垂直統合化を進め、自社生産と外部調達によるバランスの取れたSiCウェハ供給を可能にするとともに、供給トラブルをできる限りなくし、高まるSiCパワー半導体に対する需要に対応していきたいとブース担当者は語っていた。

慣性センサや子供の置き去り防止につながる高解像度イメージセンサも展示

また、ISO26262 ASIL-B対応の慣性センサソリューションも展示。同社の慣性センサの最大の特徴は通常はセンサからマイコンにデータを送ることで判定がなされるのだが、マイコンにデータを送ることなく「センサ自体で判定ができる」ところにあるとのこと。

  • 慣性力センサの外観

    慣性力センサの外観

  • 慣性力センサのデモ

    慣性力センサのデモ。トラックが上に傾いているため、パソコンの画面上でも赤い四角が上に表示されている

センサのみで判定ができるメリットは、マイコンがスリープ状態のままでいられるため電力消費を抑えることができる点。同ソリューションでは約16種類の動きパターンを覚えさせており、ドライビングの安全を判定できるとしていた。

さらに同社ブースでは、運転時の危険を瞬時に検知できるほか、子供の置き去りや荷物の置き忘れなどがなくなる未来を期待できる、車内全体やドライバーをモニタリングする高解像度イメージセンサも展示されており、注目を集めていた。

  • RGB-NIR 5.1Mピクセル CMOSイメージセンサの外観

    RGB-NIR 5.1Mピクセル CMOSイメージセンサの外観