オンセミ、電化への移行に弾みをつけるシリコンカーバイドのイノベーションを推進

消費電力が大きいアプリケーションのエネルギー効率を大幅に改善する最新世代のEliteSiC M3e MOSFETを発表

ハイライト

• 最新世代のEliteSiC M3e MOSFETは電化アプリケーション向けにターンオフ損失を最大50%低減
• 現場で実証済みのプレーナアーキテクチャ上で、独自に伝導損失とスイッチング損失の両方を低減するプラットフォーム
• EliteSiC M3eは、オンセミのインテリジェントなパワー製品ポートフォリオと組み合わせることで、高度に最適化されたシステムソリューションを提供し、市場投入までの時間を短縮
• オンセミは2030年まで速いペースで複数の将来世代シリコンカーバイド製品をリリースする計画を公表

2024年7月19日（米国2024年7月18日発表） - オンセミ（本社: 米国アリゾナ州スコッツデール、Nasdaq：ON）は、最新世代のシリコンカーバイド（SiC）技術のプラットフォームであるEliteSiC M3e MOSFETを発表しました。深刻化する気候危機と世界的なエネルギー需要の激増に直面する状況を踏まえ、各国政府および産業界は環境への影響を緩和し、持続可能な未来を実現することを目指した野心的な気候変動目標に取り組んでいます。こうした努力の鍵となるのは、二酸化炭素排出量を削減し、再生可能エネルギー資源を受け入れるための電化への移行です。オンセミは、この世界的な移行を推進するための重要な一歩として、EliteSiC M3e MOSFETを発表するとともに、2030年まで複数世代にわたるプラットフォームを発売する予定も明らかにしました。

オンセミのパワーソリューションズ・グループで、グループ・プレジデントを務めるサイモン・キートン（Simon Keeton）は、次のように述べています。「電化の未来は、先進的なパワー半導体にかかっています。今日のインフラでは、パワー半導体の重要なイノベーションなくして、よりインテリジェントで電動化されたモビリティに対する世界の需要に応えることはできません。このことは、世界的な電化を達成し、気候変動を阻止する能力にとってきわめて重要です。私たちは増大するエネルギー需要に対応し、世界的な電化への移行を可能にするために、電力密度を大幅に向上させる計画に基づき、オンセミの2030年までのSiC技術ロードマップに、イノベーションの進度を設定しています」

EliteSiC M3e MOSFETは、次世代電気システムの性能と信頼性をより低いkWコストで実現する上で基本的な役割を果たし、電化イニシアチブの採用と有効性に影響を及ぼします。このプラットフォームは、電力変換損失を最小に抑えながら、より高いスイッチング周波数と電圧で動作する能力を備えており、電気自動車のパワートレイン、DC急速充電器、ソーラーインバータ、エネルギー貯蔵ソリューションなど、幅広い自動車および産業用アプリケーションに不可欠です。さらに、EliteSiC M3e MOSFETは、持続可能なAIエンジンの運用によるエネルギー需要の急増に対応するため、より効率的で高出力なデータセンターへの移行を実現します。

高信頼性プラットフォームでの世代間の飛躍的な効率向上

オンセミ独自の設計エンジニアリングと製造能力により、EliteSiC M3e MOSFETは、信頼性が高く、現場で実証済みのプレーナアーキテクチャ上で、導通損失とスイッチング損失の大幅な低減を実現します。このプラットフォームは、前世代と比較して、導通損失を30%低減し、ターンオフ損失を最大50%低減できます*¹。EliteSiC M3e技術を活用してSiCプレーナMOSFETの寿命を延長し、業界をリードする性能を提供することによって、このプラットフォームの堅牢性と安定性を確保することができ、重要な電化アプリケーションに適した選択肢になります。

また、EliteSiC M3e MOSFETは、業界最小の特性オン抵抗（RSP）と短絡耐久性も備えており、このことはSiCの使用量が圧倒的に多いトラクションインバータ市場にとってきわめて重要です。1200V M3eダイは、オンセミの最先端ディスクリートおよびパワーモジュールにパッケージされ、従来のEliteSiCデバイスよりも相電流が大幅に増加しており、同じトラクションインバータハウジングで出力電力が約20%増加します。逆に、出力レベルが一定の場合は、SiC含有量を20%減らして設計できるようになり、コスト削減と同時に、より小型で軽量かつ信頼性の高いシステムの設計が可能になります。

さらにオンセミは、EliteSiC M3eプラットフォームと組み合わせるゲートドライバ、DC-DCコンバータ、電子ヒューズ（eFuse）などのインテリジェントなパワー技術の幅広いポートフォリオを提供しています。エンドツーエンドで最適化されたコーエンジニアリングによるパワースイッチ、ドライバ、コントローラなど、オンセミの技術を組み合わせて統合による先進機能を実現し、システム全体のコストを削減します。

電力の未来を切り開く

世界のエネルギー需要は今後10年間で急増すると予測されており、半導体の電力密度を向上させる必要性が高まっています。オンセミは、ダイアーキテクチャから高度なパッケージング技術に至るまで、SiCのロードマップ全体でイノベーションを推進し、電力密度の向上に対する一般産業界の要求に継続して対応します。

各新世代のSiCでは、小さい面積でより多くの電流を効率的に流すようにセル構造が最適化され、電力密度が向上します。オンセミの高度なパッケージング技術により、性能を向上させながら、パッケージサイズを縮小することができます。オンセミは、SiCの開発にムーアの法則の概念を応用することで、複数世代を並行して開発し、ロードマップの進捗を早めて、2030年までにいくつかの新しいEliteSiC製品を速いペースで市場に投入することができます。

オンセミのパワーソリューションズ・グループでテクニカルマーケティング担当シニアディレクターを務めるムリナル・ダース（Mrinal Das）は、次のように述べています。「オンセミは、パワー半導体での数十年の経験を生かして、エンジニアリングおよび製造能力におけるスピードとイノベーションの限界を突破し、世界的なエネルギー需要の高まりに対応しています。SiCでは、材料、デバイス、パッケージの間に密接な技術的相互依存関係があります。これらの重要な要素を完全に所有することで、設計および製造プロセスをコントロールし、新世代の製品をいち早く市場に投入することができます」

EliteSiC M3e MOSFETは、業界標準のTO-247-4Lパッケージで現在サンプル出荷中です。

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関連情報

• EliteSiC M3e 製品ページ
• EliteSiC 技術ページ
• 将来を見据えたシリコンカーバイド設計：自動車メーカー向けガイド
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• オンセミの強み - シリコンカーバイドの安定供給

^*1 社内でのEliteSiC M3T MOSFETとの比較テストに基づく