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SD No.2504

パワー半導体「フルSiC SLIMDIP」「ハイブリッドSiC SLIMDIP」サンプル提供開始

SLIMDIPシリーズ初のSiC製品で高出力化と電力損失の大幅低減を実現、家電の省エネ化に貢献
フルSiC SLIMDIP「PSF15SG1G6」（ハイブリッドSiC SLIMDIP「PSH15SG1G6」は上記写真と同様の外形）

フルSiC SLIMDIP「PSF15SG1G6」

（ハイブリッドSiC SLIMDIP「PSH15SG1G6」は上記写真と同様の外形）

 

　三菱電機株式会社は、ルームエアコンなどの家庭用電化製品（以下、家電）向けパワー半導体モジュールSLIMDIP（スリムディップ）シリーズの新製品として、「フルSiC※1 SLIMDIP『PSF15SG1G6』」と、「ハイブリッドSiC SLIMDIP『PSH15SG1G6』」の2製品のサンプル提供を4月22日に開始します。小型で端子配列を最適化した当社独自のSLIMDIPパッケージで初めてSiC製品化をしたことにより、高出力化と電力損失の大幅低減を実現。小容量から大容量まで幅広い電気容量の家電に対応し省エネ化に貢献します。なお、本製品は「PCIM Expo & Conference 2025」（5月6日～8日、於：ドイツ連邦共和国・ニュルンベルク）や、日本、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しています。なかでも、家電向けパワー半導体モジュールは、ルームエアコンや洗濯機で使われる圧縮機やファン等を制御するインバーターの電力変換機器に使用されています。脱炭素社会の実現に向け、世界的には、家電の省エネ化を実現するためインバーター化が進んでいます。一方、日本では、家電に対する省エネ規制の強化が進み、普及しているインバーター家電のさらなる省エネ化が求められており、インバーターの効率化に寄与するパワー半導体モジュールにおいては、より高効率な製品の要望が高まっています。

　当社は、スイッチング素子とその駆動・保護を行う制御ICを内蔵したトランスファーモールド構造のインテリジェントパワー半導体モジュール「DIPIPM」を1997年に製品化しました。2015年には、RC-IGBT※2を搭載し、従来品※3と比べ約30％小型化した「SLIMDIP」を発売するなど、ルームエアコンや洗濯機など家電の省エネ化や小型化に貢献してきました。SiC製品においては、2010年に世界で初めてSiCパワー半導体モジュールを当社ルームエアコン「霧ヶ峰」に搭載しました。2016年にはSiC-MOSFET※4を搭載した「フルSiC超小型DIPIPM」を発売し、家庭用エアコン等のさらなる省エネ化に貢献してきました。
　今回、小型で端子配列を最適化したSLIMDIPパッケージへの搭載を可能とした当社独自のSiC-MOSFETチップを新開発し、SLIMDIPシリーズで初めてSiCで製品化を実現した「フルSiC SLIMDIP」と「ハイブリッドSiC SLIMDIP」を開発しました。現行のRC-IGBT（Si製）SLIMDIP製品（以下、現行Si品）と比較して高出力化を実現し、1つのパワー半導体モジュールで、より電気容量の大きな家電まで対応可能となります。また、現行Si品と比べ、「フルSiC SLIMDIP」は電力損失を約79％低減※5、「ハイブリッドSiC SLIMDIP」では電力損失を約47％低減※5し、家電の低消費電力化に貢献します。これらにより、ルームエアコン等の家電のインバーター基板への使用においては、同一パッケージの「フルSiC SLIMDIP」「ハイブリッドSiC SLIMDIP」「RC-IGBT（Si製）SLIMDIP」の3製品から、電気容量や能力等のニーズに合わせた選択が可能となり、インバーター基板の設計負荷も軽減します。

  • ※1

    Silicon Carbide：炭化ケイ素

  • ※2

    Reverse Conducting-IGBT：IGBTとダイオードを1チップ化したもの

  • ※3

    従来製品 超小型DIPIPM Ver.6パッケージとの比較

  • ※4

    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

  • ※5

    従来製品SLIMDIP-Lとの比較。Vcc=300V, fc=5kHz, PF=0.8, M=1, fo=60Hz, 三相変調

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