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電気自動車（EV）やプラグインハイブリッド車（PHEV）に欠かせないオンボードチャージャー（OBC）。コスト低減や高電圧対応などさまざまな面で進化が必要なOBCだが、特に電力密度の向上、すなわちOBCの小型化が強く求められている。インフィニオン テクノロジーズは2028年ごろに求められるとされる電力密度10kW/Lを実現するOBCリファレンスデザインを開発した。どのような技術で電力密度を向上させたのだろうか。
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シュナイダーエレクトリックは、モーター制御製品用ソフトスターター「Altivar Soft Starter」を発売した。シンプルな機能に特化することで、小型化、低コスト化を図っている。
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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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後編となる今回は、「チップ抵抗器の温度上昇と基板放熱の関係」と、「基板放熱に適した新たな温度基準と取組み」の概要を紹介する。
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エイブリックは2024年3月26日、3Vと低い動作電圧を実現した車載用昇圧型スイッチングレギュレーターコントローラー「S-19990／S-19999シリーズ」を発表した。バックアップキャパシターやバッテリーの低電圧化、小型化などに貢献する。
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THKは、コンパクト形状で省スペースな軸端末完成品精密ボールねじ「SDA-VZ形」の受注を開始した。また、サポートユニット「EK-L／EF-L形」をラインアップに追加した。
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今回から、第4章第1節第3項「部品実装・設計時の注意点」の概要を説明していく。この項は、「熱設計」「電気性能」などの4つのパートで構成される。
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TDKは、車載向けチップバリスタ「AVRHシリーズ」のラインアップを拡充し、車載通信規格であるLIN（Local Interconnect Network）およびCAN（Controller Area Network）向け製品の量産を開始する。ADAS(先進運転システム)や自動運転用の車載機器に向け、小型化、低静電容量および狭公差化などを追求した。
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インターネットイニシアティブ（IIJ）は、Nordic Semiconductorの通信モジュール「nRF9160」が同社のSoftSIMに対応したと発表した。IoTデバイス事業者は、製品の小型化と軽量化および部品管理の運用負担や製造コストの低減が期待できる。
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JEITA「2022年度版 実装技術ロードマップ」を解説するシリーズ。今回から、第4章「電子部品」の概要を説明していく。
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ノートPCが小型化、薄型化するにつれ、オーディオ性能の向上や改善は難しくなる。そこで注目されているのが、「スマート・アンプ」と呼ばれるデバイスだ。DSP（デジタルシグナルプロセッサ）やセンサー、バッテリー電圧ブーストなどを統合したスマート・アンプは、複数の半導体メーカーが手掛けていて、ノートPCのオーディオ設計を簡素化するキーデバイスとなりそうだ。
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CIOが、PCの充電にも対応する3ポート充電器「NovaPort TRIOII」のクラウドファンディング販売を実施する。最大67W出力を維持しながら、従来品から約11％の小型化を実現している。早期割引価格は3680円（税込み）からとなる。
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パナソニック インダストリーは2024年2月28日、135℃保証を大容量タイプで実現した、導電性高分子ハイブリッドアルミ電解コンデンサー「ZLシリーズ」を発表した。ECUの小型化やxEV（電動車）の高性能化に貢献する。
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ニデックマシンツールは、門形五面加工機「MVR」シリーズ用の新型ユニバーサルヘッドを発売した。従来比で約80％小型化し、工具とワークとの接近性や可動域を高めたことで加工品質や生産効率の向上に寄与する。
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京セラは2024年2月、0.3mmピッチ基板対基板コネクター「5814シリーズ」の販売を始めた。通信端末やウェアラブルデバイスといった用途に向けて、小型化と同時に嵌合作業時の破損防止構造を採用した。
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インフィニオン テクノロジーズ ジャパンは、「第1回 パワーデバイス＆モジュール EXPO」（2024年1月24〜26日／東京ビッグサイト）に出展し、同社製のGaN（窒化ガリウム）パワーデバイスを採用したオムロン ソーシアルソリューションズのマルチV2X（Vehicle to X）充電システムや、GaN／SiCパワーデバイスを搭載したOBC（オンボードチャージャー）などの幅広い製品群を展示した。
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三菱電機は、「第1回 パワーデバイス＆モジュール EXPO」（2024年1月24〜26日／東京ビッグサイト）に出展し、xEV（電動車）用インバーターの小型化を可能にするSiC／Siパワー半導体モジュール「J3シリーズ」を展示した。
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大林組は建設現場の省人化や生産性の向上を目指し、現場へのロボット導入による施工の自動化に取り組んでいる。今回、2019年に開発した「耐火被覆吹付けロボット」を小型化／軽量化し、自律移動機能を向上させた新型機（2号機）を開発した。
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半導体や電子部品の小型化・高性能化に伴い、電子機器のESD（静電気放電）対策は複雑で困難になっている。そこで重要になっているのがESDのシミュレーションだ。ダッソー・システムズの3次元EM（電磁界）シミュレーター「CST Studio Suite」は、時間領域ソルバーによって短時間で高精度なESD解析ができる。
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日新電機が同社従来機より39％縮小化した新型の蓄電池用パワーコンディショナーを開発。リチウムイオン蓄電池、外部コントローラーなどと組み合わせた蓄電池システムとして同年2月1日から販売する。
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IDECは、7.0インチプログラマブル表示器と一体型のPLC「FT2J 形」を発売した。奥行きを約3分の1に短縮するなど大幅な省スペース化により、近年高まる制御機器の小型化ニーズに応える。
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三菱電機がEVやPHEVなどxEVのモーター駆動に用いるパワー半導体モジュールの新製品「J3シリーズ」について説明。同社の車載パワー半導体モジュールの量産品として初めてSiC-MOSFETを搭載しており、従来品と比べてモジュールサイズを60％削減するなどモーターを駆動するインバーターの小型化に大きく貢献できる。
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三菱電機は、xEV用インバーターの小型化を可能にするSiC／Siパワー半導体モジュール「J3シリーズ」を開発した。2024年3月25日より順次サンプル出荷を始める。
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IDECは、非常停止用押ボタンスイッチ「XA」「XW」シリーズを発表した。従来の一体型タイプと比べて約35％短胴化し、パネルの小型化ニーズに応える。また、ISO13850規格に対応する照光タイプを用意した。
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日本航空電子工業は、8A通電対応の電源端子を搭載したFPCコネクター「WP86SD」シリーズを発表した。従来の2列端子を4列に分岐させたQuad-Row配列を採用し、嵌合ピッチを0.25mmとすることで、コネクターの外形サイズを小型化した。
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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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Power Diamond Systems（PDS）は、pチャネル型のダイヤモンドMOSFETとnチャネル型のSiC-MOSFET／GaN-HEMTを組み合わせた相補型パワーインバーターの開発に着手した。トランジスタの動作周波数を高速化することで構成部品を小型化でき、インバーター自体もさらなる小型化と軽量化が可能となる。
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村田製作所は、Wi-Fi 6EとWi-Fi 7に対応する無給電素子結合デバイスを開発した。サイズは1.0×0.5×0.35mmで、同社のセラミック多層技術を活用し、アンテナの高効率化と小型化を両立した。
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村田製作所は、無線LAN規格であるWi-Fi 6E（IEEE 802.11ax）／7（IEEE 802.11be）向けアンテナの高効率化と小型化を可能にする「無給電素子結合デバイス」を開発、量産を始めた。PCやタブレット端末、スマートフォン、Wi-Fiルーターなどの用途に向ける。
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東芝が5GHz帯の無線LANと共存するマイクロ波遠隔給電システムを開発したと発表。給電機を小型化し、偏波合成機能を受電機に搭載するなど、2018年3月に発表したマイクロ波遠隔給電システムから大幅な改良を施した。
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TDKは、TDKラムダブランドのAC-DC基板型電源「ZWS-Cシリーズ」を発表した。既存製品と比べて小型／軽量化を実現したもので、ファクトリーオートメーション（FA）やロボット、半導体製造装置や計測機器など、一般産業機器での使用を想定する。
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電子部品の小型化や実装の高密度化が進む中、より高精度な実装技術が求められている。ディスペンサ装置を買い替えずに実装精度を上げる方法として京セラが提案するのが、「ディスペンサノズルをセラミックノズルに付け替えること」だ。
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ニチコンは、リード線形アルミニウム電解コンデンサー「UTH」シリーズを市場投入する。105℃5000時間保証で、同社従来品と比べて小型化した。2023年11月に量産出荷を開始する。
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住友電気工業は、新たに開発した結晶技術を用いることで、出力密度を従来の2倍に高めた窒化ガリウムトランジスタ（GaN HEMT）を開発した。ポスト5G基地局向け増幅器の小型化と高性能化が可能となる。
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ワコムが10月に発表したプロクリエイター向け液晶タブレット「Wacom Cintiq Pro」シリーズ。今回は、より小型な「Wacom Cintiq Pro 17」をプロイラストレーターのrefeiaさんが試します。
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ミヨシは、10月末頃から「USB PD対応 GaN USB-AC アダプタ 65W Type-C ケーブル付 IPA-CS03」を順次発売。GaN（窒化ガリウム）採用で従来品より軽量小型化し、発熱感知センサー内蔵のUSB Type-Cケーブルが付属する。
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10月12日に発売される「Pixel 8／8 Pro」を一足早く試した。Pixel 8は小型化を進め、Pixel 8 Proは大画面を行かす方向に進化した。Tensor G3で実現した画像の新編集機能にも注目したい。
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SIEは12日、機能はそのままに小型化を実現したPlayStation 5の新モデルを発表した。11月10日から販売する。
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プレステ5の新モデルは従来モデルよりも30％以上小型化、SSDも増量。
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電気自動車（EV）や工場の自動化で使われる制御機器では、エネルギー効率の向上のためにより高精度な電流センシングのニーズが高まっている。Texas Instruments（TI）はこうした要求に応えるべく、電流センシングソリューションを拡充している。2023年8月には、EVの800Vバッテリーシステムでも使えるホール効果電流センサーや電流センシングソリューションを大幅に小型化するシャント抵抗内蔵電流モニターを発表した。いずれも、電流検知システムの設計を簡素化できる製品だ。
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新電元工業は2023年10月17〜20日に開催される「CEATEC 2023」（幕張メッセ）に出展し、機器の小型化／低損失に貢献する最新の理想ダイオードICの実物展示および、従来の逆接続／逆電流防止回路との発熱比較実演を行う。
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エイブリックは車載用高耐圧LDOリニアレギュレーターIC「S-19222シリーズ」を発表した。リップルノイズを除去する性能が高く、入力電圧変動時の過渡応答が高速なため、入出力コンデンサーを小さくでき、部品の小型化に貢献する。低消費電流も実現した。
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AppleがProシリーズの新モデル「iPhone 15 Pro」「iPhone 15 Pro Max」を発表した。
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見やすい大画面でキー入力も快適で、必要なインタフェースは全て内蔵して長期保守も付けてほしい……そういった欲張りな要望をギュッと凝縮した15.6型ノートPCをエプソンダイレクトが投入した。新モデル「Endeavor NL2000E」「Endeavor JL2000」の魅力を聞いた。
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ロームは、VCSELを搭載した小型近接センサー「RPR-0720」を開発した。同社従来品と比較して約78％小面積化し、リチウムイオンバッテリー使用時の周辺昇圧回路が不要となった。
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ザインエレクトロニクスは、センサー信号や制御信号の配線を統合できるシリアルトランシーバーIC「THCS253／THCS254」の量産出荷を開始した。30本を超える信号ラインを、わずか2ペアの差動信号ラインに置き換えることができるため、システムの小型化や低コスト化につながる。
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産業機器から民生機器まで、角度センサーの用途が広がる中、角度センサーには新たなニーズが生まれている。小型化、低消費電力化、耐久性の向上だ。こうした中、機械的な構造を持つ既存の角度センサーの課題が浮き彫りになってきた。そこで、MPSが「もう一つの選択肢」として提案するのが、同社の磁気角度センサー「MagAlpha」だ。
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国立天文台の増井翔特任研究員らによる研究チームは、極めて小さいマイクロ波アイソレーターを実現するための基礎原理を開発し、その実証実験に成功した。大規模な量子コンピュータや多素子電波カメラへの応用を視野に入れる。
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STマイクロエレクトロニクスは、応用機器の小型化や簡略化、部品点数の削減を可能にする超音波IC「STHV200」を発表した。医療用超音波エコーシステムや産業用非破壊検査装置といった用途に向ける。
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東芝は、ガスが3種類以上含まれる混合ガスであっても、それぞれのガスの濃度を測定できる熱伝導型ガスセンサーの開発に成功した。新型の熱伝導型ガスセンサーは、ガスクロマトグラフィーと比べ200分の1の小型化と150分の1以下のサンプリング時間で高速検知が行える。
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