SiC

炭化ケイ素

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SiC:持続可能な未来に貢献するSiC

STは、数年間にわたるSiC(Silicon Carbide: 炭化ケイ素)技術の研究開発を経て、2004年にST初のSiCダイオードを発表しました。その後、2009年にSiC MOSFETを発表し、2014年に量産が開始されました。現在、STはSiC技術をベースとする中電圧 / 高電圧パワー・デバイスにおいて、業界でも有数の幅広い製品ポートフォリオを展開しています。STは、信頼性に優れた堅牢なSiCサプライ・チェーンの構築および生産能力拡大に積極的に取り組んでいます。また、これにより需要の増加に対応するとともに、長期製品供給プログラムの拡張を通じ、安定した継続的な供給を実現します。

STは、最高水準の規格に合わせてSiC製品を製造し、電気自動車(EV)や、ソーラー・インバータ、エネルギー貯蔵システム、産業用モータ・ドライブ、および電源向けに高い信頼性、性能、効率を実現しています。STの技術は、産業および車載用アプリケーションにおける標準規格を上回っており、さらに過酷な航空宇宙アプリケーションに向けた開発も進めています。

新たなSiCパワー半導体により、次世代のEVや産業アプリケーションをリードするST

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STは、2021年末に第3世代SiCプラットフォームの品質認定を完了しました。このプラットフォームを採用したプレーナ型のMOSFETは、トランジスタ効率、電力密度、およびスイッチング性能において優れた性能を備え、業界における新たなベンチマークを確立します。現在、最初の製品を提供中です。

持続可能な
未来に向けた
エネルギー管理

25年以上にわたりSiCの研究開発に取り組んでいるSTは、サプライチェーンを完全に制御しつつ、市場をリードするSiCソリューションを開発しています。

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SiCパワー半導体のメリット

SiCをベースとするパワー半導体は、従来のシリコンを上回るさまざまなメリットを提供します。より高電圧 / 高周波に対応するため、システム効率の向上やスイッチングの高速化、損失低減、および熱管理の簡略化に貢献します。これらの特性から、SiCパワー半導体は、より高い電力密度を備えた小型・軽量な電源設計を実現します。

SiCベースのパワー・デバイスは、最大200℃の接合部温度(パッケージによる制限のみ)でも動作できるため、冷却装置の要件が軽減され、より小型で信頼性に優れた、堅牢なソリューションが可能になります。既存の設計に対し、大きな変更なしでSiCの優れた性能や効率を導入することができるため、部品数を最小限に抑えつつ迅速な開発に貢献します。

アプリケーションに応じたSiCソリューション アプリケーションに応じたSiCソリューション

電気自動車

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電気自動車(EV)向けSiC

SiCパワー半導体は、トラクション・インバータ、オンボード・チャージャ、およびDC-DCコンバータなど、EVにおける重要な電源システムに採用されています。また、充電ステーションの大幅な効率向上にも貢献します。シリコン・デバイスと比較して、SiCデバイスは以下のメリットを提供します。

平均的なEVで 600km以上の航続距離

平均的なEVで 150kg~200kgの軽量化

充電ステーションを 約2倍高効率化

負荷の低減によるバッテリ寿命の延長

産業用電源 & モータ・ドライブ

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産業用電源 & モータ・
ドライブ向けSiC

SiCパワー半導体は、モータやロボット、ファクトリ・オートメーション・システムといった産業アプリケーション、およびサーバやソーラー・インバータ用の電源にも最適です。産業アプリケーションにおいて、SiCデバイスはシリコン・デバイスに比べて以下のメリットを提供します。

電力損失を50%低減

動作周波数を5倍高速化

システムを50%小型・軽量化

総所有コストを20%削減

SiCとSiの性能比較

ワイド・バンドギャップ半導体として注目を集めているSiCは、従来のシリコンに対しさまざまなメリットを備えています。

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SiCについての詳細

STのワイド・バンドギャップ・
テクノロジーを使用する
メリット

アプリケーションや条件に応じて、SiC MOSFETの採用による性能面・コスト面のメリットについて解説しています。

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EVオンボード・チャージャ

より高電力のOBCを設計し、充電時間を短縮することで、BEVやPHEVのユーザ体験を向上させることができます。

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EVトラクション・インバータの設計課題

STは、EVトラクション・インバータの役割、その動作に必要となる電気的特性、設計課題、ワイド・バンドギャップ(WBG)半導体が設計に与える影響などについて、調査を行っています。

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