【経済】三菱電機、１ｃｍ角に大面積化した炭化ケイ素パワー半導体を開発

★三菱電機、１ｃｍ角に大面積化した炭化ケイ素パワー半導体を開発
掲載日 2013年10月02日

　三菱電機は炭化ケイ素（ＳｉＣ）を使った世界最大サイズの１平方センチメートル大の
パワー半導体トランジスタを開発した。チップの大面積化に伴うスイッチング動作の
バラつきを解消する配線構造を考案し、従来比４倍の電流を１チップでスイッチング
できることを確認した。宮崎市で開催中のＳｉＣ関連で世界最大の国際会議（ＩＣＳＣＲＭ２０１３）で発表した。

　開発したのはＳｉＣの金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）。
チップ面積を従来の５ミリメートル角程度から、１センチメートル角へ約４倍に大面積化した。
従来のシリコンパワー半導体に匹敵する３００アンぺアの大電流を１チップでスイッチングできる。

　チップを大型化することでモジュール内のチップ搭載数が減り、モジュールが小型化できるとともに、
部品点数を４分の１以下に減らせることからモジュールコストを下げられる。

http://www.nikkan.co.jp/news/nkx0720131002eaaa.html

2

ほう、ついに開発されたか

よくわかんない(´･ω･｀)

ふーむそれはしゅごい(´・ω・｀)

つまり･･･　どういう事だってばよ！

これはすごいな

早速スパコンに応用だ

へー、しゅごいのかあ

よくわからんが、サムソンってこの手の新しいやつ開発しないね。

電車の加速、減速の時の音が今の物と変わると言う事ですね？

そんな大電流を高速でスイッチングしなきゃいけない
局面って、どんな用途なんだろ？

電気自動車のコントローラが小さくなるのか？

ボールペン　目潰しマークのボールペン
SiCって布やすりの砥石の粉みたいなのが半導体？
鉱石ラジオみたいに先を尖らせたプローバ針ピンさして使うのかな？
１ｃｍ■の整流器とかサイリスタとして機能するらしいな

どういう事？
大電力のスイッチングですぐに思い浮かぶのはモーターとかの切り替えだけど
やはりリニア新幹線の制御に使うの？

>>13
この場合安くなるんじゃね

炭化ケイ素パワーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーッ！！！！！！！！！

>>1
　　　　/~~/
　　　 /　 /　　　　 パカッ
　　　/ ∩∧_,,∧
　　 /　.|<丶｀Д´>　　
　　/／ |　　　ヽ／　　
　　"￣￣￣"∪
　　　　/~~/
　　　 /　 /　　　　 キョロキョロ
　　　/ ∩∧,,_∧
　　 /　.|<｀Д´　 >　…　　
　　/／ |　　　ヽ／　　
　　"￣￣￣"∪
　　　　/~~/
　　　 /　 /　　
　　　/ ∩∧,,∧
　　 /　.|< ｀Д´ > 　…！
　　/／ |　　　ヽ／　　
　　"￣￣￣"∪
　　　　/~~/
　　　 /　 /　　
　　　/ ∩∧,,∧
　　 /　.|< ｀∀´ > ﾆﾀﾞｧ〜
　　/／ |　　　ヽ／　　
　　"￣￣￣"∪

>>11
発電所、変電所などの送電設備

　
はい、分からない人は注目！

このＳｉＣトランジスタは、例えば電気自動車なんかのモーターに直接接続して
モーター制御なんかを行う
この種のモーターには、数百アンペアの電流が流れる
この電流は１個のＳｉＣトランジスタに流せないから、複数個のトランジスタを並列接続して使うことになる
従来のＳｉＣトランジスタと比べて面積が４倍ということは、４倍の電流をが流せるということ
つまり、並列に接続するトランジスタが１／４で済むということ

ただ、面積を増やすと静電容量（コンデンサ成分）が増加することで、高速制御が出来なくなる
それを三菱は、トランジスタの新しい構造を発明して静電容量の低減に成功し、高速制御を可能にしたというもの

>>1

2012年06月22日
鼻糞を使って、日本企業の機密を盗もうとした韓国人
http://blog.livedoor.jp/hoisa33/archives/9369948.html

80年代後半に入って余
裕ができた中産層が日本から輸入した醸造醤油を求めることが増えるとすぐに88年パク・スンボ
ク社長は高級醸造醤油の開発を決心した。

醸造醤油は長期発酵過程で蛋白質含有量が高まり、味と香りが豊かになる。プレミアム醸造醤油
を作るためには原料の高級脱脂大豆と麦を適切に混ぜなければならず、2〜3ヶ月だった発酵期
間も6ヶ月に増やさなければならなかった。

▲開発期間は1年超えた。日本のキッコーマン食品に数回ベンチマーキング出張したオ・ギョンファ
ン研究開発部長(現常務)はしぶる関係者にせがんでやっと微生物発酵室に入った。キッコーマン
醤油の味に特別な発酵微生物の秘密が隠れていると考えた彼は、息をわざと深く吸い込んだ。そ
の後、用心深く発酵菌がついていることと考えられる鼻くそを密封して研究チームに渡したが、発
酵菌を採取することには失敗した▲

しかたなく100%国内技術で研究を続けた。先端設備も新しく持ってきた。発酵熟成タンクは韓国、
豆と小麦を圧搾する装置は日本の山崎鉄工所、微生物を発酵させる装置は日本の中田醸造機
械から確保した。


ソース：中央日報(韓国語) [チェ・ジヨン記者の長寿ブランド]セムピョ醸造醤油
http://news.joins.com/article/658/4244658.html

待ってた！
ヨドバシ行ってくるわ

>>20
要するに今までのトランジスタは熱くなってぶっ壊れるのででかくして壊れないようにしてたけど
それを小さくしてもぶっ壊れなくなったってことだな

レーザー兵器用？

効率と速度が気になるねぇ

>>24
こら、国家機密をしゃべるんじゃない・・

大電流の制御は半導体は不得手だった→得意になった

>>20,23
だめだ。わからん。知りたい。

面積が４倍なのに小型化ってよくわからん

パルスレーザー用？

これは産業分野にちょっとした革命が起こるな
お高いものでなければいいんだが

これでどんなメリットがあるんだ?

これでスマホはどう変わるの？

今まではワンルームマンションに一人住んでたけど、
今度は床面積を四倍にして四人住めるようにしたんだろ
すると、共有部分とかが少なくなってマンションそのものは小さくできる
便所の配管も四本から一本になる

あんまり、たとえが良くないか

これをリニアモーターや潜水艦に搭載して、コンデンサーに直結する。

たぶん飛ぶ。

a

>>1
これのどこが速報性のあるニュースですか？＞ちゅら猫ρ ★

　　　　　＿＿_
　　　／|∧_∧|
　　　||. <｀∀´|　ﾁｮｯﾊﾟﾘ！話があるﾆﾀﾞ
　　　||oと.　 Ｕ|
　　　||　|（__）Ｊ|
　　　||／彡￣ ｶﾞﾁｬ

これ頭に埋め込んでもいいんだよな？

>>12
アンテナとかレーダーとか

でも、それじゃあ、、、
面積を九倍にして、九倍の電流を、更に１６倍して１６倍の電流を、、、
そしたらどんな大電流でも一個でスイッチングできそうな、、

ガバマンにしてチンコ４本入れるんとちゃうの？

もうすぐケイ素生物も生まれるか。

>>34
それは結婚して両親を呼んで住むという認識で良いのか？

>>39
300A流れてくるけど、よろしいか？

リニアモーターカーにこれを使ったら、前進後進を一秒間に一万回できるだろ
すごいことになるぞ

言ってる意味はよくわからんが
とにかく凄い自信だ。

おしい
半端やろうがー＾＾

５００Aだったら良かったのにｗ

ルネサスを作るに当たって三菱や日立が手放さなかった技術です。
お察しください。

この分野も韓国が狙ってるんだよなぁ。

耐圧８０００V５００Aまで頑張りたまえ

でもさー市場独占しても数が出ないのよねー＾＾

待ってました、ついに完成したのか

プレスコット現役の奴おるか?

>>40
なるほど
頓挫しそうになってる、成層圏外発電とかにも使えそうだ

>>33
いわゆる重電の技術。スマホとかは多分関係ない。
例えばＨＶ車のモータの速度制御とかはこういうのが使われている。
普通の半導体では扱う電力が大きすぎて無理。
これじゃないけど、周波数変換所とか直流送電線にも使われる。

中国は直流送電線の整備に１０兆円だか１００円だかの予算を
つけてるんだよな。また追い抜かれないといいんだけど。

ちんぷんかんぷんニダアル

はい、分からない人は注目！

毎分100リットルの水をゴムホースで流したいんだけど、既存のホースだと強度が
足りなくて、4本に分けて圧送しないとホースが裂けるんだ。
おまけに4本もあるから、同時に流し始めたり止めたりする制御が面倒なんだ。
ところが新しいゴムホースが開発されて、1本で一気に送り出せるようになったんだ。

いわゆるインバータという奴の主要部品。
交流と直流の変換や、電圧の上げ下げ、周波数の制御なんかの心臓部。
電車で使われる誘導モーターやＨＶ車の動機モーターは電気の周波数を
変えると回転速度が変わるという性質がある。
そこでインバーターを使って交流・直流の変換や周波数のコントロールをする。
日本が強い分野だが、中韓が虎視眈々と狙っている分野でもある。

これすごいな
変電所のサイリスタもSiC素子へ置き換わるのか
nMOSかBicMOSが本命と思っただけに以外

じゃあ、10cm角にすれば400倍になるんじゃねーの？

>>10
できない。
盗むだけ

>>60
盗んでも、切る事すら出来ない

>>20
大体そんな感じ。
あと高速スイッチングの何が嬉しいかというと、スイッチング時の
電力損失を低減できて、ダイレクトに省エネに効いてくるんよね。
通常大電流をオンオフする時は、素子が過渡電圧で破壊しないよう
ゆっくりオンオフするんだけど、その副作用としてトランジスタの
電力損失が大きくなっちゃう。
でも今回のように素子が耐えうる範囲が広がれば、
より高速に動かして省エネを実現できると。
どんな電力を使った装置でも応用できそう。

大電流を電子制御できる技術ってわけだ。具体的に何に使えるんだ？

>>29
チップの周りの部分が省略できるんで面積削減効果が大きい。

>>20
だったらかなり凄いのでは

１メーター四方のヒートシンクが必要でした　はいチャンチャン

sic?
高級シーバスロッド等のガイドリングに使われているやつ？

一般家庭のブレーカが30Aとしたら10軒分の電力を１チップでスイッチング出来る

これ歩兵用レーザー銃に使えるかもな。コンデンサと併用すれば
コスト０円のレーザーを発射するとか。

どうせ生産は韓国かどっかでやるんだろ

　
>>67
基本的に同じ物質と考えて差し支えない

http★//ja.wikipedia.org/wiki/%E7%82%AD%E5%8C%96%E3%82%B1%E3%82%A4%E7%B4%A0

↑の「用途」のところに「釣具」と「ＭＯＳＦＥＴ」ってあるでしょ
前者があなたが言ってるガイドのリングで、後者がこのスレの話題

http://www.nssmc.com/product/use/case/battery/sic.html/

従来のシリコン型の半導体と比較して
耐熱性が100℃程度は高くできるので、
放熱を弱くしたり、廃止できるんだよな。

将来、この技術をCPUに活かせればパソ
コンの冷却FANの騒音を聞かなくて済む
わけだよ。

>>49
儲かってたからでは？

>>4
それはプロポーズと理解していいんですね？

よく分からんけどエアコン用パワー半導体は三菱の独占市場と聞いた

>>10
日本から素材を買って組み立てるしか能がないから。

窒化ガリウムは低炭素社会のミラクル素材だ
窒化ガリウムが省エネ型パワー半導体の世界を変える
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（素材は国家なり　長谷川慶太郎）
って話があるけど
　炭化珪素　とどちらが有望なの？

インバーターは、交流・直流や電圧や周波数といった電力の変換や制御が
自在にできる装置で、パワー半導体はそのインバータの心臓部。

いわば、情報を自在に操るコンピュータのＣＰＵのように、
電力を自在に操るインバーターのパワー半導体って言う感じ。

電車、ハイブリットカー、太陽光発電などなど、重電のキラーアプリともいえる。

チョンコがさっそくパクリズム準備体操を開始しました
三菱は情報漏えいに充分警戒してください

>>12
お前の周りにはmAオーダで動くものばかりなのか？

インバータとかを使って電力を自在に操る技術をパワーエレクトロニクス（パワエレ）
というんだけど、日本で強いのが三菱電機と安川電機。

安川電機は小さい会社だけど三菱電機と張り合えるぐらいの高い技術力を持ってる。
ルネサスの国営化に当たって出資したりもしてるので社名は知ってる人がいるかも。

ちょっと前にＨＶ車向けにレアアース不要のＳＲモーターというのを
日本電算って会社が出すとニュースになってたけど、アレの肝もパワエレ。
そこで重要になるパーツが>>1みたいな奴。

今はまだ日本が技術的な優位性を保てている貴重な分野。
弱電の半導体みたいにならないように、しっかり頑張って欲しいね。

で、いくらなんだ？

MOS単体で一万以上、三相用にMOS、ダイオード6個搭載したモジュールで十万以上しそうだが・・

>>49 ルネサスを作るに当たって三菱や日立が手放さなかった技術

製造は、拡散工程＋組立工程があると思うのだけれど、
どちらも海外での製造なのだろうか？

>>11
阪急と京王の全車両のうちそれぞれ１両だけ炭化ケイ素のVVVFを使った車両がある
何十本も乗ればそれにあたるだろうから聞き比べてみたら？

>>1

フムフム　　　このMOS-FETで高音質パワーアンプを発売するんだ！！！！

復活のDIATONE！！！！

>>1
バ韓国企業に技術盗まれるなよｗ

>>85
で、何キロワットのオーディオアンプをご希望で？

インバータで世界最大メーカーは
じつはトヨタ かも
シリコンの消費量もなかなか

社員の中の在日と中華に盗まれないようにしろよ。
もう遅いと思うけど。

要はガンダムに一歩近づいたってことか？

>>21
ほんと何でも盗む民族だな・・・

>>1
これ使えば停滞したCPUが高速化するかもｗ

何ボルトで300Aなんだろうね。

軌道に乗るまで（10年以上先？）はインプラとかの前工程は国内（九州？）でやると思うぞ

現時点で海外生産となると立ち上げのために優秀なプロセス屋を派遣しないといけないし、デバイス屋との連携もやりにくい
SiC用に高温対応の設備もいるから設備投資もバカにならない

データシート見たいよな。

よくわからんのだけど、そもそも今までも半導体ってSICじゃなかった？
大きさだって10センチ四方ぐらいじゃなかったっけ？

電流密度300A/cm2てことから耐圧1200Vと思われ

>>21
トンスルで味噌つくり

奴らの脳に300A流してやれ。

火病が治るかもしれん、というか死んでくれた方が幸せ

>>99

300A何て要りません。
1Aでも大きすぎるかな．．．。

放熱、接続電線サイズを考えると外観はあまり変化無かったりして

>>24
いい線突いてるね。高出力レーザーダイオードの電源にぴったり。
レーザーダイオードは下手すると数十〜数百アンペアを食うから。

サムチョンは頭が悪い研究者しかいないから枯れた技術しか製品化できない。

>>12
電力用のインバータ素子。
三相で300A流せたら、結構

>>87
PA/SR用のD級/PWMのKWオーダーのアンプが2-3Uで作れるかもしれない。
キャパシタやコネクタが場所喰うけど、発熱は段違いに少ない。
アンプをスタックにしなくていいから、配線のインピーダンスも割りと無視できるし。

目潰し接着ウエハー　BOX酸化法で作ったかな
SICトレンチ　高アスペクト比DRIEプロセスにヒントがある。
高耐圧個別半導体ラインで製造可能　

>>12
電車のSIV制御回路で、モーターへの電流は800Aとか流れます

よく理解してない人が多いと思うが、要はスイッチなんだよ。

家の電気つけるときスイッチつけるだろ？仮にその電気が1000倍の電力が必要だったとしたら、スイッチの大きさも単純に1000倍肥大化するってわけだ。そんなスイッチだれにも押せない。三菱はその大電力を必要なスイッチの小型化に成功したって訳だ。

ケイ素って無尽蔵の資源なの？
そうでなければメチャ高のサイトーさんだね

>>109
ケイ素は酸素の次くらいに多い素材とか聞いたような・・・

砂（石英など）は二酸化珪素。元素としては地球上に事実上無尽蔵にある。

つか、ガラスもケイ素じゃなかったっけ。

>>20
なるほど！わからん(´･ω･`)

静電容量をうまいこと減らしたんだろうな
なにげに凄いものを作ってくれたなあ

ケイ素パワーのトーップ！

炭化ケイ素と窒化ガリウムのどっちが主流になんのかねぇ？

>>12
300Aなんて全然大電流じゃないよ。
大容量ってのはもっと大きい。
普通のｲﾝﾊﾞｰﾀﾕﾆｯﾄで考えると、現在だと５６０〜８００kW
が最大。このレベルにはまだまだ及ばない。
まあIGBTでも素子はパラ使いだが。

SiCは次世代のｽｲｯﾁﾝｸﾞ素子として
注目されている。スイッチングﾛｽが小さくて
高効率だから。
が、大容量化できていないのが課題。

単素子で直流中間300Aだと、単純に考えると
まあ１７０kW位は出せる。過負荷考えると
もっと小さいだろう（１３２kWくらいか？）

いずれにせよ、将来的にはIGBTはＳiＣに
変わるだろう。

>>81

この分野だと競争相手は欧州だわな。
ABBとかな。
ｲﾝﾊﾞｰﾀとなるとVACONやDANFOSSもか。

まあいずれにせよＰＥ製品はかなりの基礎技術力が
必要なので、家電のように簡単にはいかないはず。

といいつつ、ＬＧとかｲﾝﾊﾞｰﾀ作ってるけどね。
簡単に故障するみたいだけど。

>>81
安川はデバイスは作ってないはず。
インバータとしての技術力は世界の認めるところ。
デバイスは、今は三菱か富士だろう。
東芝はずいぶん前に三菱に売っちゃったから。
インバータユニットそのものだと、三菱・安川・富士あたりが
強いわな、国内では。
海外にいくと、日本資本が入っているという意味では
東芝シュネデールもシェアはでかい。

てっちゃんにはインバーターオタとかインバーター萌えとかいるのか。
いそうだなw

1m2にしたら4000倍だ
波動砲作ってチョン半島やきはらおう

シャープとかも参入するとか前ニュースで見たな

>>120
鉄はメカヲタとアニヲタがカブるのが普通。
故に痛車でSL撮りに行くのがシャレオツなのだ。

>>119
こういう誰にでも使える便利なデバイスが安価で普及すると，
技術力が大してない会社でも相当なものを作れてしまう。

そうなるまで待ってから勝負掛けるのがあの国とか，
あの国の会社の得意技だから，気を付けないとな。

何がどう凄いのか？誰か解説！

３００Ａって何使うねん？

で、俺のノーパソの電源アダプターの小型化はいつだ？

関東と関西は電源のサイクルが違うので融通が利かないのは有名な話だがこれでもう少し有効なインバータができるのか。

>>118
＞ＬＧとかｲﾝﾊﾞｰﾀ作ってるけどね。簡単に故障するみたいだけど。

787のバッテリーコントローラもそうなのかなぁ

>>109-112
ほう、ほう
資源を中国に握られなくてよかった

釣り竿のＳｉｃガイド、80年代から日本の一企業ほぼ独占状態だったのが
この３、４年で中国製がかなり目立つようになったんだよなあジャンル違うけど気をつけてほしいわ

これ４つで世界を滅ぼせるってヤツか、

>>1
よくわからんが、すごそうだな

ＰＣの電源がアダプタに出来るって事

Sicって釣竿のガイド？

>>134
それは今使ってるが使い辛い。
HUBもAC100V式が良い

岩崎弥太郎が一言　↓

というか、パワーMOSFETで300Aを切ることがいままでできなかったの？？

てかこれnchですか？

>>134
それは今でも一応有るべ
http://shop.tsukumo.co.jp/goods/4515213007419/

>>134
PCの電源で300A扱えるみたいなもんだ
高効率化ってそんなにされるとは思えないって素人考え

>>140
PCの電源って今はトータル200A弱位が限度？

レールガンとか作れるの？

ケイ素パワーのトーップ!

泥棒国家の韓国と中国にとられないようにな
大体外国人なんて使うとロクな事ないからな、あいつら金の為なら何でも売るから

炭化珪素て昔ヒライキに使ってたよ
ＧＡＰ付で

>>12
車載用。

ほぉ
どこの製作所が管轄なんだろう？
北電は無くなったし、釜電はマルボウだし、通電？丸亀？
　
まさかの伊丹の電鉄・・・ある意味ウケるｗｗ

>>147
福岡か熊本でしょ。

目潰し個別半導体
束乏の中耐圧個別半導体買収した部門だ

その後なぜか音沙汰なくなるのが三菱

>>6
>つまり･･･　どういう事だってばよ！
直流で電力を送ることができるようになる。
スイッチングが可能になるので直流でも電圧の
変換ができる。

今はトランジスタに流せる電流に上限があるので、並列に繋いでる。
しかし、ばらつきにより完全に同時にオンオフさせることができない。
タイミングがずれるっていうことは、その瞬間だけ1つのトランジスタだけに
大きな電流が流れていることになる。

1個に集約できれば、この現象は発生せず、壊れるリスクが下がる。
また、スイッチ動作を同期させる特別な回路が不要になる。

後発のソムサンがイッチョカミして
シライ・キムみたく（どうせむこうじゃキム・シライ）w

具体的な用途を言ってくれりゃわかりやすいのにな

汚れが良く落ちそうだ…

炭化ケイ素(SiC)は一般の電子回路に使われているシリコン(Si=ケイ素)よりも
高温に耐える。シリコン単結晶は大体200℃以上では使えない。SiCは400℃以上
でも使える。SiCは大電力スイッチ用途だよ

もう一つSiC半導体は漏洩電流が少ない。なので省エネにつながる。
蛇口で例えると閉めてるのにチョロチョロ流れてる状態がない。

鉄分の多い所は良く知らないのだが、ドレミファインバータが、より高音質になるのか？ｗ

各家庭の電気の貯蔵から消費に向かう時にも、この手のデバイスでDC/ACし易くなるんかね？
電池は3周回くらい進歩が必要だろうけど。。

三菱自動車から、これ使った電気自動車出るかな？

珪素パワーのトップ！

高圧の高効率大電力インバーターが実現できるという事でしょ？　VVVが静かになって、電車のピー音がなくなんじゃね？
高圧バックブーストのソーラーシステムにも使えるし、、、　レーザー？　高圧はあまり無いんじゃね？
いずれも、配線の方に気を使いそうだな、、、

スレタイアレだけど
「炭化ケイ素」と「パワー半導体」でそれぞれ単語だからなw

これ使えば電力ロスがなくなって
原発を１０基ぐらい減らせるんだよね
早くしてくれよ

>>158
スイッチング周波数が上がるから、音が聞こえなくなる。
てゆーか、今のVVVFインバーターでも既に音は聞こえない。