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三菱電機株式会社

xEV用SiC/Siパワー半導体モジュール新製品「J3シリーズ」サンプル提供開始

(PR TIMES) 2024年01月23日(火)16時15分配信 PR TIMES

新開発の小型T-PMと豊富なラインアップで、xEV用インバーターの小型化等に対応


[画像1: https://prcdn.freetls.fastly.net/release_image/120285/78/120285-78-1adf14c11a5976a7728b3e4479b1d101-1500x979.jpg?width=536&quality=85%2C75&format=jpeg&auto=webp&fit=bounds&bg-color=fff ]
xEV用SiC/Siパワー半導体モジュール「J3シリーズ」 J3-T-PM[画像2: https://prcdn.freetls.fastly.net/release_image/120285/78/120285-78-ab0671b6e8694782d0c589ee7b1f6cbd-1500x979.jpg?width=536&quality=85%2C75&format=jpeg&auto=webp&fit=bounds&bg-color=fff ]
xEV用SiC/Siパワー半導体モジュール「J3シリーズ」 J3-HEXA-S[画像3: https://prcdn.freetls.fastly.net/release_image/120285/78/120285-78-4421c88299a9c6ccb7182174bbe0bc38-1500x979.jpg?width=536&quality=85%2C75&format=jpeg&auto=webp&fit=bounds&bg-color=fff ]
xEV用SiC/Siパワー半導体モジュール「J3シリーズ」 J3-HEXA-L

 三菱電機株式会社は、電気自動車(EV)やプラグインハイブリッド車(PHEV)用モーター等のインバーター駆動に用いるxEV用パワー半導体モジュールとして、小型化を実現し、SiC-MOSFET(※1)やRC-IGBT(Si)(※2)素子を搭載したJ3-T-PMを開発しました。J3-T-PMを組み合わせることで豊富なラインアップを実現し、多様なxEV用インバーター設計に対応する「J3シリーズ」計6製品のサンプル提供を3月25日から順次開始します。
 なお、本製品は「第38回ネプコンジャパン エレクトロニクス 開発・実装展」(1月24日〜26日、於:東京ビッグサイト)をはじめ、北米、欧州、中国等で開催される展示会へ出展予定です。

 近年、脱炭素社会の実現に貢献するキーデバイスとして、電力を効率よく変換するパワー半導体の需要が拡大・多様化する中、電力損失の大幅な低減が可能なSiCパワー半導体への期待が高まっています。特に自動車分野では、温室効果ガス低減を目的とした自動車の電動化を背景に、モーター駆動におけるインバーターなどの電力変換機器に使用されるパワー半導体モジュールの需要が拡大しています。xEV用パワー半導体モジュールは、自動車の航続距離の延伸に加えて、バッテリーやインバーターの小型化を可能にする小型で高出力・高効率な製品が求められています。また、自動車は安全基準が高く、モーター駆動に用いるパワー半導体には一般産業用途以上の信頼性も求められます。

 当社は業界に先駆け、1997年にxEV用パワー半導体モジュールの量産を開始後、ヒートサイクル耐性等の信頼性を向上し、インバーター小型化などの課題を解決するxEV用パワーモジュールをこれまでに多数提供し、さまざまなEV・HEVに搭載されてきました。
 今回、自動車市場で多くの採用実績がある当社製T-PM(※3)の最新世代として、小型のモジュールサイズを実現したxEV用SiC/Siパワー半導体モジュール「J3シリーズ」のサンプル提供を開始します。新たにSiC-MOSFETを搭載した製品や、RC-IGBT(Si)を同一パッケージに搭載した製品をラインアップすることで、xEV用インバーターの小型化に貢献します。また、豊富なラインアップにより、幅広い電気容量帯のインバーター設計にも対応し、EVやPHEVの航続距離の延伸や電費改善にも貢献することで、さらなる自動車の電動化の普及に貢献します。

 なお、今回の製品は国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)の委託研究の成果の一部を活用しています。

■新製品の特長
1.従来品比約40%のモジュールサイズを実現し、インバーターの小型化に貢献
・J3-T-PMは、冷却器とのはんだ接合を可能にしたことで、熱抵抗を従来品比約30%低減(※4)。これにより、従来品比約40%のモジュールサイズを実現(※4)し、xEV用インバーターの小型化に貢献
・小型化により、J3-T-PM内部のインダクタンスを従来品比30%低減(※4)し、高速スイッチングに対応。複数T-PMの並列使用においても、さらなるインダクタンス低減が可能

2.新たにSiC-MOSFETを搭載し、EVやPHEV等の航続距離延伸と電費改善に貢献
・半導体素子としてSiC-MOSFETとRC-IGBT(Si)の2種類をラインアップ
・SiC-MOSFETでは、低損失で高速駆動が可能なトレンチ型を採用。インバーターの電力損失低減と小型化ができ、EVやPHEVの航続距離の延伸や電費改善に貢献
・RC-IGBT(Si)では、IGBTとFWD(フリーホイールダイオード)を1チップに搭載した新構造を採用。放熱性の向上によりモジュールの小型化を実現し、xEV用インバーターの小型化に貢献

3.J3-T-PMの組み合わせによる豊富な製品ラインアップで、多様なxEV用インバーター設計に対応
・当社独自のピンフィン形状を持つ新開発のアルミフィンに、J3-T-PMを3個搭載したJ3-HEXA-Sと、J3-T-PMを6個搭載したJ3-HEXA-Lの各2タイプ計4製品もラインアップし、多様なxEV用インバーター設計に対応
・J3-HEXA-Lは、新開発のT-PMとアルミフィンで熱抵抗を従来品比約20%低減(※5)。
J3-HEXA-Sでは従来品比約60%小型化(※6)、J3-HEXA-Lでは従来品比約65%小型化(※7)を実現

■製品仕様
[画像4: https://prcdn.freetls.fastly.net/release_image/120285/78/120285-78-30f556a79e87776a3c50b2737627eeaf-1134x396.png?width=536&quality=85%2C75&format=jpeg&auto=webp&fit=bounds&bg-color=fff ]

[画像5: https://prcdn.freetls.fastly.net/release_image/120285/78/120285-78-4535f254d89cbe5d1eab1438a7652afd-1134x398.png?width=536&quality=85%2C75&format=jpeg&auto=webp&fit=bounds&bg-color=fff ]

※1 Silicon Carbide:炭化ケイ素
Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor:金属酸化膜半導体製の電界効果トランジスタ
※2 RC-IGBT(Reverse Conducting IGBT):IGBTとダイオードを1チップ化したもの
※3 Transfer molded Power Module:トランスファーモールド型パワー半導体モジュール
※4 トランスファーモールド型パワー半導体モジュールの2in1タイプである「CT300DJH120」との比較
※5 ピンフィン一体型パワー半導体モジュールの6in1タイプである「CT700CJ1A060-A」との比較
※6 JシリーズT-PM(2in1タイプ)「CT300DJH120」(縦64.0mm×横84.0mm)3台を間隔2mmで実装した場合との比較
※7 JシリーズT-PM(2in1タイプ)「CT300DJH120」(縦64.0mm×横84.0mm)6台を間隔2mmで実装した場合との比較
※8 Restriction of the Use of Certain Hazardous Substances in Electrical and Electronic Equipment

<お客様からのお問い合わせ先>
三菱電機株式会社 半導体・デバイス第一事業部 パワーデバイス営業部
〒100-8310 東京都千代田区丸の内二丁目7番3号
URL https://www.MitsubishiElectric.co.jp/semiconductors/contact/

■ウェブサイト
パワー半導体デバイスウェブサイト
https://www.MitsubishiElectric.co.jp/semiconductors/powerdevices/



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