主要成果
StarPower Semiconductorが提供する「MD53HFL120L2S_B20」は、産業および車載アプリケーション向けに設計された1200 V、120 Aのシリコンカーバイド（SiC）金属酸化物半導体電界効果トランジスタ（MOSFET）パワーモジュールです。統合されたハーフブリッジ・トポロジーと低いオン抵抗、およびコンパクトな構造を組み合わせることで、電力密度の向上とエネルギー損失の低減、そして冷却要件の緩和を同時に実現しています。
技術・詳細
本モジュールは、2つのデュアルNチャネルSiC MOSFETを直列に接続してハーフブリッジ回路を構成しており、インバータやコンバータ段への実装に適しています。主な技術的仕様は以下の通りです。
- 電気的特性： 25°Cにおけるドレイン・ソース間オン抵抗（RDS(on)）は5.3 mΩ。また、導通損失を最小限に抑え、スイッチング性能を向上させるために最適化されたフリーホイールダイオードを搭載しています。
- 耐熱性能： SiC技術の採用により、最大150°Cの動作温度をサポートし、過酷な熱環境下での使用が可能です。
- 熱管理と構造： 窒化アルミニウム・アクティブメタル 브레이징（AlN-AMB）基板技術を採用し、熱管理を強化しています。また、ダイレクトボンデッドカッパー（DBC）基板を通じて効率的な冷却を提供します。
- 実装性： 低インダクタンス設計であり、プリント基板（PCB）への実装に対応しているため、コンパクトなパワーエレクトロニクス構成への統合が容易です。ピン構成は、標準ピンとプレスフィットピンの選択が可能です。
背景・業界の文脈
本製品は、既存のシリコン絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（Si-IGBT）ベースのレイアウトからの移行をサポートするように設計されています。これにより、メーカーはシステムアーキテクチャ全体を再設計することなく、電力変換ステージをSiCベースにアップグレードできる可能性があります。特にコストに敏感な産業用途やミドルレンジのアプリケーション向けに最適化されており、省スペース設計において高い電力密度が求められるニーズに応えています。
今後の展望
本モジュールの高い電圧定格（1200 V）と電流クラス（120 A）、および優れた熱特性は、幅広い高効率電力変換分野への適用が想定されます。電気モビリティ分野では、EVのメインおよび補助ドライブ、車載充電器への活用が期待されます。また、中央集中型およびストリング型の太陽光インバータ、無停電電源装置（UPS）、高効率スイッチング電源（SMPS）に加え、効率的な電力変換とハードウェアの小型化が重要となるDCサーボシステムやロボット駆動などの分野での活用が見込まれます。
元記事: https://www.electronicsforu.com/news/sic-power-module-improves-high-voltage-efficiency
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