电装开发出电力损耗减少2成的功率半导体
2022/07/26
日本电装正在积极自主开发面向纯电动汽车(EV)等电动车的半导体。在调节纯电动汽车所需电压的功率半导体方面,开发出了将电力损耗减少约2成的产品。在监测电池状态的模拟半导体方面,也要提高效率。作为一项成为纯电动汽车附加价值源泉的技术,电装将扩大相关业务规模。
面向汽车的主要半导体包括处理运算的MCU和SoC(系统级芯片)、用于电动车电力控制的功率半导体、处理传感器信息等的模拟半导体、掌握车内外情况的传感器。
电装计划在处理运算的半导体领域积累自主开发技术,而实际的设计和制造交给大型半导体厂商。另一方面,容易形成纯电动汽车差异化的功率半导体和模拟半导体则自主推进技术开发,还将增加自主生产。
关于功率半导体,电装将提高把硅用于基板的主力产品的成本竞争力。IGBT(绝缘栅双极型晶体管)和把二极管零部件合而为一的“RC-IGBT”的尺寸比过去的产品缩小3成,电力损耗也减少约2成。
在生产方面,电装4月宣布了与台湾代工企业联华电子的合作,最早将于2023年利用联华电子的日本工厂启动采用300毫米大口径基板的生产。大口径化将促进生产效率提高,电装认为成本能比主流的200毫米基板降低2成。
电装还将开发把碳化硅用于基板的新一代功率半导体。碳化硅的电力损耗较少,可改善10%左右的电力消耗,有望在纯电动汽车上扩大应用。
电装致力于开发使用碳化硅的新一代半导体的相关技术 |
不过,作为基板原材料的晶圆的生产效率成为课题。目前,主流方法是以高温加热原料粉末使之升华,然后形成结晶,而电装则研发以高温气体来制造的方法。力争使生成速度加快15倍,成本也降低30%。通过从制造设备开始自主研发,兼顾品质和高效化。该公司还考虑与其他企业合作,推进量产化。
纯电动汽车的电池迈向高电压和大容量化,以电池“单元”为单位监测电压等的状态变得重要。电装开发了能监测25个单元的模拟半导体,单元数量达到其他企业产品的2倍。
该公司首席技术官(CTO)加藤良文表示,“作为支撑新一代汽车的技术,半导体日趋重要。在功率半导体和模拟半导体领域,我们正在掌控原材料和设计流程”。
如果包括传感器在内,电装的车载半导体销售额达到4200亿日元,在世界上位列前5位。该公司力争到2025年达到5000亿日元。2019~2021年度的半导体相关设备投资额累计为1600亿日元,据加藤表示,还计划“进一步增加”。
日本经济新闻(中文版:日经中文网)名古屋支社 福本裕贵
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