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専門家に聞く - ST Microelectronics社による炭化ケイ素(SiC)の工業応用

今回の「専門家に聞く」では、炭化ケイ素(SiC: Silicon carbide)によるパワーデバイスが工業応用でもたらすメリットについてST Microelectronics社にお話を伺いました。

SiCはEVの、特に充電の点で後押しするような素晴らしい素材ですが、工業界でのSiCの応用例や、これの持つ潜在能力といった点では、まだまだ多くの可能性が秘められています。

今回は主に、スヴェン・ラインハルト(Sven Reinhardt)氏に回答いただき、技術的な側面からST社の展望から、SiCパワーデバイスへの投資に関してまで、真の知見をうかがいます。

スヴェン氏は、EMEA地域の技術マーケティング部長です。

26年間ミュンヘンでSTに勤務してきたスヴェン氏は、パワー半導体に関してや、エネルギー、モーター制御、オートメーションのような工業への応用に強い関心と知識があります。スヴェン氏はより効率的で、環境にやさしい世界を実現するというビジョンを掲げ、欧州の技術エンジニアチームを率いています。

質問クイックガイド

1)STM社は、産業用パワー半導体の主要なサプライヤーとして知られていますが、ターゲットにされている産業での応用分野や、STM社が提供している主要製品について教えていただけますか。回答

2)SiCがパワーエレクトロニクス分野に対して持っている強みのうち、他の材料にはないものはどういった点でしょうか。また、そういった意味で、ST社のSiCデバイスが持っている強みは何でしょうか。加えて、競合他社との差別化はどのように図られていますか。回答

3)SiCに対する市場はまだ、生産能力や、自動車業界での需要の増加といった点で限られたものですが、産業応用においても、追加の努力や投資が成長をサポートするために必要です。SiCはEV業界にとって重要な推進力のひとつだと考えられており、SiCを利用するうちの35%が、EV産業によって占められることになると言われています。ST社はどのようにして自動車産業や工業用途で増え続ける市場の需要に対応されていますか。 回答

4)工業用途においてますます多くのワイドバンドギャップ素材をみかけるようになった背景には、どういった動機があるのでしょうか。通常のシリコンデバイスだと、十分ではないのでしょうか。回答

5)EV市場の成長はもともと、ゆっくりとしたペースで進んでいたわけですが、最近見直されたことで、2026年までに4,100万台という数字を超え、35% CAGRの割合で成長し続けると予測されています。こういったことから、高速DC充電器のようなインフラストラクチャの面では、多大な努力が求められることになると考えられます。SiCがEV充電産業に向けた事実上の半導体技術になるとお考えですか。回答

6)SiCはGaNと比較するとどういった特徴がありますか。DC充電器のような、産業用の高電力用途で扱われる電力レベルに向けた、より良いソリューションとなるでしょうか。また、GaNベースのソリューションの可能性はどこにあるとお考えでしょうか。回答

7)SiCの使用を検討する際、考慮する必要がある設計特性は何かありますか。例えば、高周波数の点などで、一般用途や家庭向け用品などのような、低電力変換システムでの使用には適しているのか、などです。また、市場に出回っている別のサプライヤーの製品と違いがあるようですが、駆動力の点でSiCのMOSETからお勧めのものはありますか。SiCのMOSFETにも特定のドライバーを提供されていますか。回答

8)ブリッジトポロジーにおいて、内部のボディーダイオードを使用するには十分頑丈でしょうか、外部で逆並列ダイオードを使用するべきでしょうか。回答

9)高電力環境におけるSiC、つまり、数kWでの応用について様々お話ししていただきましたが、ST社としては、パッケージの面ではこの市場にどう向かい合っていますか。プロトタイピングや研究開発用に、開発キットやボードは提供されていますか。回答

ST社のSiCに関する取り組みはこちら

シリコンカーバイドの性質についてはこちら

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