東レは12月16日、SiCパワー半導体搭載インバータの冷却機構を簡略させ、小型化ならびに軽量化を実現することを可能とする150℃で動作可能な高耐熱性を有する高耐電圧コンデンサ用フィルムを開発したことを発表した。

同フィルムは、電気自動車(EV)や燃料電池車(FCV)などの電動モビリティで用いられる制御回路(インバータ)の動作を安定化する主要部品であるフィルムコンデンサ向けに開発されたもので、車載用フィルムコンデンサには、薄膜化による小型化、電力負荷を低減するための低損失、耐電圧に代表される高い信頼性などの優れた特性からポリプロピレン(PP)フィルムコンデンサが使用されており、東レは同フィルムで高いシェアを獲得しているという。

近年のEVにおけるSiCパワー半導体の採用拡大の流れもあり、Siパワー半導体と比較しての耐圧性能や耐熱正能の向上を踏まえた半導体の冷却機構の簡素化によるインバータの小型・軽量化ニーズが高まっており、周辺部品も150℃の耐熱化が求められている。しかし、現状のPPフィルムコンデンサでは、耐熱性向上には限界があり、150℃の耐熱性確保は困難であること、ならびに一般的な耐熱性フィルムには、信頼性を確保するためのセルフヒール性が不十分という課題があったという。

こうした課題を踏まえて同社では、独自のポリマー設計技術と二軸延伸技術により、高温での高い耐電圧を有するフィルム基材層を設計するのと併せて、同フィルムの基材層に独自設計の高セルフヒール層を薄膜積層することで信頼性を高めることに成功。これらにより150℃耐熱を有する高耐電圧コンデンサ用フィルムを実現したとするほか、適用したコンデンサ性能の実証に向けて、名古屋大学未来材料・システム研究所の山本真義 教授と共同で、車載インバータの実駆動環境でのコンデンサ評価系を構築し、150℃での動作を確認したという。

なお、同社では今後、同フィルムのサンプルワークと量産化に向けた検討を進めていく予定としている。