最新記事一覧
世界最大規模のパワーエレクトロニクス展示会「PCIM Expo＆Conference」が2025年5月、ドイツで開催された。本稿ではEE Times Japan記者が現地で取材した業界の最新動向および技術を紹介する。
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エネルギー損失が少ない送電／配電網として、注目度が高まっている直流（DC）グリッド。この次世代のグリッドではDC電流をいかに高速に遮断できるかが重要になる。そこで脚光を浴び始めているのが炭化ケイ素（SiC）JFETだ。なぜSiC JFETがDC電流遮断に向くのか。SiCデバイスを長年手掛けるインフィニオン テクノロジーズが解説する。
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STマイクロエレクトロニクスは、車載機器向け降圧コンバーター「DCP0606Y」を発表した。最小0.6Vで最大6Aを供給するほか、同製品で構成した電源は最大負荷時に93％の高効率を達成できる。
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次世代パワーデバイスとして製品投入が進む炭化ケイ素（SiC）MOSFET。効率が高く、電力変換システムを大幅に小型化できるといったメリットはあるものの、従来のシリコンパワーデバイスに比べると、使い勝手の点では課題がある。SiCパワーデバイスを30年にわたり手掛けるSTマイクロエレクトロニクスは、サプライチェーンと設計の両面で、SiCパワーデバイスを使う設計者を支える。
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リテルヒューズの新製品、高速ゲートドライバーIC『IXD0579Mシリーズ』は、3×3mmパッケージに主要部品を集積。基板設計を簡素化し、省スペース化を実現した。1.5Aのソース電流と2.5Aのシンク電流で、BLDCモーター制御などに適する。
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STマイクロエレクトロニクスは、3相ブラシレスモーター向けの次世代ゲートドライバー「STDRIVE102H」「STDRIVE102BH」を発表した。低消費電力で、チャージポンプ回路や保護機能を搭載し、幅広い用途に対応する。
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Littelfuseジャパンは、高周波電力向けに最適化した高速ハイサイドローサイドゲートドライバー「IXD2012NTR」シリーズを発表した。ハーフブリッジ構成で、2つのNチャンネルMOSFETまたはIGBTを駆動する。
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Navitas Semiconductorは、世界最大規模のパワーエレクトロニクス展示会「PCIM Expo&Conference 2025」において、「世界で初めて」（同社）量産化した650V 双方向GaN ICなどを紹介した。説明担当者は「高効率化やコスト削減、設計の大幅なコンパクト化を実現する。これはパワーエレクトロニクスにおける革命だ」と語っていた。
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STマイクロエレクトロニクスは、SiC MOSFETおよびIGBT向けの車載用ガルバニック絶縁型ゲートドライバ「STGAP4S」を発表した。「ASIL-D」準拠に貢献する保護機能と診断機能を備えている。
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日本テキサスインスツルメンツ（日本TI）は、業界初の電力パス保護機能を搭載するデータセンターの電源向けパワーマネジメントIC「TPS1685」を発表した。
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車載用半導体にどのように取り組むのか。東芝デバイス＆ストレージが説明会を開き、戦略を紹介した。
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ロームは、650V耐圧GaN-HEMTのTOLLパッケージ品となる「GNP2070TD-Z」の量産を開始した。高耐圧かつ高速スイッチングが求められる電源システムにおいて、小型化と省エネ化に貢献する。
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2024年4月に子会社のラピステクノロジーを吸収合併したロームは、両社の強みを併せ持つ製品の開発と展開を加速させている。ロームが「シナジーが最も大きいカテゴリーの一つ」として挙げるのがマイコンだ。アナログ制御とデジタル制御の“いいとこ取り”をした「アナログ・デジタル融合制御」電源用のマイコン、チップレットを活用したマイコン、IC上で機械学習と推論を実行できるマイコンなど、市場投入を控えたユニークな新製品がそろう。
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マイクロチップ・テクノロジーは、車載充電モジュール向けのソリューションを発表した。デジタルシグナルコントローラー「dsPIC33C」、絶縁型SiC（炭化ケイ素）ゲートドライバ「MCP14C1」、D2PAK-7L XLパッケージを採用した「mSiC MOSFET」が含まれる。
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STマイクロエレクトロニクスは、車載用DCモーター向けゲートドライバーIC「L99H92」を発表した。プログラミングや診断用のSPIポート、チャージポンプ回路、各種保護機能、2つの電流センスアンプを備える。
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太陽光発電システムやデータセンター、EV（電気自動車）など、さまざまなアプリケーションの電源ユニットにおいてより高い電力密度の要求が高まっている。Texas Instruments（TI）が発表した100V GaN統合型パワーステージとトランス内蔵の1.5W絶縁型DC/DCモジュールは、このニーズに応える製品だ。100V GaN統合型パワーステージはシリコンを採用する場合に対してボードサイズを40％削減できる。トランス内蔵の1.5W絶縁型DC/DCモジュールでは外付けの大型トランスが不要なのでソリューションサイズを最大で約80％削減可能だ。
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日本テキサス・インスツルメンツ（日本TI）は、電力変換デバイスの新製品である100VGaN（窒化ガリウム）パワーステージと1.5W絶縁型DC-DCモジュールについて説明した。
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インフィニオン テクノロジーズは、「ネプコンジャパン2024」の「第1回パワーデバイス＆モジュールEXPO」において、SiCやGaNなどの次世代パワー半導体を用いたEV向け車載充電器を展示した。
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STマイクロエレクトロニクスは、「オートモーティブワールド2024」において、SiCデバイスの原材料からウエハー、モジュール、冷却系までを含めたシステムに至るまで垂直統合で手掛ける同社のソリューションを一堂に披露した。
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ノートPCなどの電源アダプターは「大きくて重いもの」。そんな“常識”が変わるかもしれない。Texas Instruments（TI）が発表した新しいGaN FETは、電流センシング機能を統合したことでAC/DC電力変換システムの高効率化と小型化を両立させられる製品だ。標準的な67W電源アダプターであれば、Si FETを用いた従来品よりも50％小型化できる。電源アダプターやUSB電源の大幅な小型化に大いに貢献するはずだ。
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日本TIが、ゲートドライバとともに電流センシングの機能を内蔵するGaN FETの新製品「LMG3622」「LMG3624」「LMG3626」を発表。主にPCやスマートフォン、タブレット端末のACアダプター向けに展開する。
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日本TIは、EVをはじめ車載向けに展開している高電圧半導体製品の事業展開について説明した。
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ロームは、LiDAR用120W高出力レーザーダイオード「RLD90QZW8」を開発、サンプル出荷を始めた。レーザー波長の温度依存性を一般品に比べ66％も減少させたことで、長距離測定が可能となる。
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インフィニオン テクノロジーズは2023年6月、車載向けSiC（炭化ケイ素）パワーMOSFETの新世代製品「1200V CoolSiC MOSFET」を発売した。オンボードチャージャーやDC-DCコンバーター、インバーターなど各種車載電力変換システムの最新ニーズに応える次世代型のSiC-MOSFETとして開発された1200V CoolSiC MOSFETの特徴を詳しく紹介する。
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日本TIは、EVの走行モーター用インバーターへの搭載が進みつつあるSiC-MOSFETやIGBTを高効率に駆動する絶縁型ゲートドライバIC「UCC5880-Q1」を発表した。
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エネルギー価格の上昇と環境保護意識の高まりを受け、業務用空調システムの需要が拡大している。パワー半導体など業務用空調システムのキーデバイスの供給不足が懸念される中で、インフィニオン テクノロジーズは業務用空調システム用デバイスの開発、増産投資を強化している。
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インフィニオン テクノロジーズは、電源管理ユニットや電流検出アンプ、過電流保護機能を統合した3相ゲートドライバーIC「6ED2742S01Q」を発表した。バッテリー駆動の産業用ブラシレスDCモーター制御ドライブに適する。
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ロームは、同社の第4世代SiC-MOSFETとゲートドライバICが、日立AstemoのEV（電気自動車）用インバーターに採用されたと発表。このインバーターは、国内自動車メーカーを皮切りに2025年から国内外向けに順次供給される予定である。
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STマイクロエレクトロニクスは、3.5×4.5mmと小型の同期整流式降圧レギュレーター「L3751」を発表した。産業機器やバッテリー駆動の軽電気自動車、24Vまたは48Vバスの通信機器やネットワーク機器に適する。
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産業機器や医療機器において、安全性を実現するための絶縁技術は欠かせない。使用年数が数十年に及ぶことも多いこれらの機器では、絶縁性能も、同様に長い期間維持することが求められる。そうした中、寿命（経年劣化）が存在するフォトカプラーに代わる絶縁素子として注目されているのがデジタルアイソレータだ。Texas Instruments（TI）は、20年以上にわたる研究開発と自社製造の強みを生かし、最新のデジタルアイソレータをはじめとする幅広い絶縁ソリューションを手掛けている。
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本ウェビナーでは、SiC-MOSFETの性能を最大限引き出すために押さえておきたいゲート駆動回路設計でのポイントを紹介していく。
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MOSFET、IGBTならびにSiC（炭化ケイ素）トランジスタは高電力／高電圧アプリケーションでよく使用されるが、これらのゲートははるかに低い電圧で駆動されている。ゲート入力電圧の範囲が異なることに加え、これらデバイスの高電圧および低電圧回路におけるパスの全てが、製品とそのユーザーの両方を危険にさらし得る迷走電流を防止するためグランドから絶縁されていなければならない。本設計で提案している汎用絶縁型ゲートドライバ（UVIGD）は、これらの要件を満たすために作成したものだ。
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システムの安全性と堅ろう性を実現するために欠かせない絶縁技術。絶縁性を確保する部品として、従来のメカニカルリレーに代わって台頭し始めているのが、可動接点部分のないソリッドステート・リレー（SSR）だ。20年にわたり絶縁技術に投資してきたTexas Instruments（TI）が電気自動車（EV）と産業機器向けに発表した新しいSSRは、従来のリレーから置き換えることで、システムの信頼性を向上しつつ、ソリューションサイズを最大90％削減することも可能になる。
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インフィニオン テクノロジーズは、最新IPM「CIPOS Tiny IM323-L6G」を発表した。1.2kWまでの3相インバーターに適しており、ルームエアコンなどの家電製品、産業用モータードライブ、住宅用暖房換気空調設備システムでの利用を見込む。
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インフィニオン テクノロジーズは、アナログ2チャンネル入力のクラスDオーディオアンプ用マルチチップモジュール「MA5332MS」を発表した。4Ω時にヒートシンクなしで2×100Wを、あるいは8℃/Wのヒートシンクを用いて2×200Wを供給できる。
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東芝デバイス＆ストレージは、外部NチャンネルMOSFETのバックトゥバック接続に対応したMOSFETゲートドライバIC「TCK42xG」シリーズ第1弾として、20V電源ライン向け「TCK421G」の出荷を開始した。
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STマイクロエレクトロニクスは、第3世代SiCパワーMOSFETを発表した。電力密度や電力効率、信頼性を必要とする車載用および産業用途に適する。
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ステアリングやブレーキ、サスペンションといった自動車の走行の足回りを担うシャシー領域もさまざまな変化を遂げようとしている。シャシー領域に変化をもたらす3つの技術トレンドを紹介するとともに、シャシーの進化を支えていく新たな半導体デバイスをいくつか紹介していこう。
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電気自動車（EV）の電源アーキテクチャでは、小型化や信頼性向上のために、各ゲートドライバに個別のバイアス電源を割り当てる分散型電源アーキテクチャへの関心が高まっている。Texas Instruments（TI）の絶縁型DC/DCバイアス電源モジュール「UCC14240-Q1」は、トランスと閉ループ制御を統合することで小型化を実現し、分散型電源アーキテクチャに活用しやすくなっている。
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日本テキサス・インスツルメンツは、コーディング不要のセンサーレス70WブラシレスDCモータードライバ「MCF8316A」「MCT8316A」を発表した。高速応答と静音性能を必要とする家電や医療デバイスに適する。
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インフィニオン テクノロジーズ ジャパンは2021年8月31日、最大28Vの高電圧で140Wの電力を受給電できるUSB Power Delivery（USB PD）3.1に対応するマイコン「EZ-PD PMG1ファミリー」を発表した。同製品は2021年9月1日に開幕したオンライン展示会「ITmedia Virtual EXPO 2021 秋」の同社ブースで公開されている。
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Infineon Technologies（以下、Infineon）とAmber Solutions（以下、Amber）が協業を発表した。Amberが開発した半導体アーキテクチャによって電気のデジタル制御を実現する技術を、共同で製品化していく考えだ。
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インフィニオン テクノロジーズは、モーター制御用3相ゲートドライバICの「EiceDRIVER 6EDL7141」を発表した。フルプログラム可能で、バッテリー駆動の工具、ドローン、電動バイク、ロボットなどに適する。
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オン・セミコンダクターは、EV充電ステーション向けの1200VフルSiC MOSFET 2パックモジュール「NXH010P120MNF1」「NXH006P120MNF2」を発表した。プレーナー技術を活用し、18〜20Vの駆動電圧に対応する。
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STマイクロエレクトロニクスは、絶縁型ゲートドライバ「STGAP」ファミリーに、駆動電流4Aの「STGAP2SiCS」を追加した。6kVのガルバニック絶縁を内蔵し、最大1200Vの高電圧レールで動作する。
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STマイクロエレクトロニクスは、3相ブラシレスDCモーターの駆動に適した低電圧ゲートドライバIC「STDRIVE101」を発表した。電動工具、ポンプ、ファン、軽機械、ゲーム機器など、75Vまでの低電圧機器に適する。
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インフィニオン テクノロジーズは、5GおよびLTEマクロ基地局用の新たなゲートドライバICファミリー「EiceDRIVER 2EDL8」を発表した。120Vブートストラップダイオードを内蔵し、チャンネル間伝搬遅延マッチングは標準値±2ナノ秒となる。
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ソシオネクストは、車載向けディスプレイコントローラーの製品群に、高解像度ワイドディスプレイに対応した「SC1702」と、メーターディスプレイへの安全機能実装に対応した「SC1701」シリーズの新製品を追加した。
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米国UnitedSiCは2020年12月1日（現地時間）、同社の「第4世代SiC FET」として、750V耐圧の新製品を発表した。同社は、単位面積当たりのオン抵抗やスイッチング性能など、「業界最高の性能指数」を実現したと説明している。またコスト面でも、「スーパージャンクション（SJ）構造のシリコンMOSFETのプレミアム品とほぼ同水準の価格だ」という。
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STマイクロエレクトロニクスは、ハーフブリッジゲートドライバと2つのGaN-HEMT（窒化ガリウムを用いた高電子移動度トランジスタ）を集積したSiP（System in Package）製品プラットフォーム「MasterGaN」を開発した。
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