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炭化ケイ素技術の世界的リーダーであるウルフスピード（NYSE: WOLF）はこのほど、耐久性と効率性を一から設計し、システムコストと開発期間を削減した新しい第4世代技術プラットフォームを発表しました。 第4世代技術は、ハイパワー設計に共通するスイッチング動作や設計上の課題を簡素化するよう設計されており、パワーモジュール、ディスクリート部品、ベアチップ製品など、ウルフスピードの幅広い製品群に長期的なロードマップを提供します。 これらの製品は現在、750V、1200V、2300Vの定格で提供されています。

ウォルフスピードのパワー製品担当上級副社長であるジェイ・キャメロンは、次のように述べています。「アプリケーションの設計には、それぞれ固有の要件があります。 当初から、Gen 4テクノロジの目標は、システムレベルで最大限の性能を発揮することに重点を置き、実際の動作環境におけるシステム全体の効率を向上させることでした。 Gen 4テクノロジーにより、設計エンジニアは、より効率的で長寿命、過酷な動作環境でも優れた性能を発揮し、システム全体のコストパフォーマンスに優れたシステムを構築することができます。」

炭化ケイ素技術は、パワーデバイス市場および半導体業界全体で最も急成長している分野の1つです。 シリコンに代わる優れた選択肢として、炭化ケイ素は、電気自動車のパワートレイン、e-モビリティ、再生可能エネルギーシステム、蓄電池システム、AIデータセンターなどのハイパワーアプリケーションに理想的であり、性能の向上だけでなく、システムコストの削減にも貢献します。

世界中で高まる高圧エネルギー需要に対応するため、より効率的で環境に優しいソリューションを世界が求めるなか、主要技術分野でイノベーションを推進し続けながら、技術的強みを築くための戦略的投資を継続することが重要です。

革新的な技術にはビジネスチャンスがあります。」米国を拠点とするユーティリティスケールインバータメーカーであるEPCパワー社の社長兼最高製品責任者であるDevin Dilley氏は次のように述べています。「ウォルフスピードの新しいジェネレーション4シリコンカーバイド技術は、EPCパワー社が世界規模でエネルギーの生成・貯蔵方法に破壊的な変化をもたらすことを可能にします。 」

ウォルフスピードのトム・ヴェルナー会長は、「ウォルフスピードは一貫して継続的なイノベーションを推進し、ますます困難になっているアプリケーションシナリオに対応するため、当社の炭化ケイ素ソリューションを多くの産業に提供してきました。 当社の第4世代技術は、高効率の200mmウェーハで提供され、業界でかつてない生産規模と歩留まりを達成することができます。

ウルフスピードのGen 4テクノロジーは、システム全体の効率を向上させ、過酷な環境下でもアプリケーションの寿命を延ばすよう設計されており、同時にシステムコストと開発期間の削減にも貢献します。 このテクノロジーは、車載用、産業用、再生可能エネルギー用ハイパワーシステムの設計者に大幅な性能向上をもたらすもので、主な利点は以下の通りです：

システム全体の効率：動作温度において、オン抵抗を最大21%、スイッチング損失を最大15%低減。

耐久性：最大2.3μSの短絡耐量など、信頼性の高い性能を確保し、安全マージンを拡大します。

システムコストの低減：設計プロセスを簡素化し、システムコストと開発時間を削減します。

製品提供

ウルフスピードの第4世代技術は、750V、1200V、2300Vの電圧ノードサイズで提供され、パワーモジュール、ディスクリートコンポーネント、ベアチップ製品が利用可能です。

第4世代テクニカルファクトシートの内容

過酷な環境に対応する高耐久設計

自動車、産業、再生可能エネルギーメーカーが製品の電動化を進める中、信頼性と耐久性が重要になっています。ウォルフスピードの第4世代技術は、耐久性を重要な期待事項として念頭に置いて設計されています。

最大2.3μSの短絡耐性を持つ第4世代テクノロジーは、重要なアプリケーションにさらなる安全マージンを提供します。 さらに、このプラットフォームは、以前のテクノロジーと比較して、FIT（Failure Into Time）において最大100倍の改善を達成することができ、あらゆる高度において信頼性の高い性能を保証します。 ボディ・ダイオード設計により、システムの耐久性が向上し、スイッチング速度の高速化、損失の低減、リンギングの低減が可能になり、VDSのオーバーシュートを最大80%低減します。 第4世代ベアダイは、185 °Cでの連続動作と200 °Cでの有限寿命動作が可能で、高温アプリケーションの製品開発と市場投入までの時間に好影響を与える。 これにより設計者は、設計を極限の性能まで高める柔軟性を得ることができます。

総合的なシステム効率：システム効率を全面的に向上させる設計

第4世代テクノロジーは、全体的な効率という点で重要なマイルストーンに到達しました。 ウォルフスピードの第4世代テクノロジは、ソフトスイッチングとハードスイッチングの両方のアプリケーションにおいて、動作温度での比オン抵抗を最大21%低減し、ハードスイッチング・アプリケーションでは、第4世代テクノロジによりスイッチング損失を最大15%低減します。

これらの効率向上は、Gen 4テクノロジの高温オン抵抗と相まって、実世界のシナリオにおいて信頼性の高い性能を確保するというウルフスピードのコミットメントをさらに実証しています。

システムコスト削減：システムコストと開発時間を削減する設計

システムコストの問題に対処するため、ウォルフスピードの新プラットフォームは、より小型で手頃な受動部品とフィルタ部品の使用を可能にし、最終的にシステム開発時間とコストを削減します。 さらに、Gen 4テクノロジーは、同じパッケージサイズで最大30%の高出力を可能にします。 第4世代技術では、逆回復時のEMIを大幅に低減する新しいソフトリカバリー・ボディ・ダイオード設計の統合が可能になり、EMI認証プロセスが簡素化され、より小型のEMIフィルターの使用が可能になります。 第4世代MOSFETデバイスの静電容量比は最大600で、寄生オーバーシュートなしに高dV/dtでより安全でスムーズなスイッチングを実現します。