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日経エレクトロニクス

「SiCパワー素子利用の省エネ電源でSiC結晶を作る」、日新技研が加熱用高周波電源の試作品を展示

根津 禎=日経エレクトロニクス
2013/10/25 19:41
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試作した高周波電源
試作した高周波電源
[クリックすると拡大した画像が開きます]
窓から見えるのが、SiCパワー・モジュール
窓から見えるのが、SiCパワー・モジュール
[クリックすると拡大した画像が開きます]

 製造装置向け高周波電源などを手掛ける日新技研は、SiCパワー素子を利用した加熱用高周波電源を試作し、SiC関連の国際学会「ICSCRM 2013」に併設された展示会場で披露した。SiCの適用によって、Siパワー素子を利用した場合に比べて、効率向上と小型化、冷却水の削減を見込めるという。例えば結晶成長用装置への適用を想定しており、「SiC結晶をSiC利用の電源で高効率に製造できる」とみる。

 試作したのは、出力30kW級の電源である。スイッチング周波数が20kHzの場合で、Siパワー素子の利用した日新技研の従来製品では効率が最大95%ほどだったが、SiCの利用によって97.5%ほどになったという。

 SiCの適用によって、耐熱性が向上するので、日新技研の従来製品に比べて冷却水の流量を約1/4にまで減らせるとみる。将来的には、「空冷にしたい」とする。それは、「製造装置向け高周波電源に用いる工業用の冷却水の不純物などで、故障を引き起こす場合が多いから」(説明員)である。

 冷却水の使用量を減らすことで、水代も削減できるとみる。「例えば結晶成長装置は何日も連続動作させており、水代だけで1カ月で数千円は必要になる場合がある。複数台、何年間も利用することを考えると、空冷にすれば大幅なコスト削減につながる」と期待する。

 SiCパワー素子はローム製である。SiC MOSFETとダイオードを搭載したフルSiCのパワー・モジュールを採用した。

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