サンケン電気株式会社 研究開発活動 (2021年3月期)

当社グループは事業ドメインを「Power Electronics」と定め、この分野において一段上の企業像を目指すべく研究開発活動を進めております。基本方針としては、エコ・省エネ、グリーンエネルギー市場を核とした成長戦略の実現及び技術マーケティングの確立と効率的な開発マネジメントによる新製品開発の促進を掲げ、連結子会社にも研究開発部門を有し、グループを挙げて研究開発に取り組んでおります。当連結会計年度における研究開発費の総額は売上高の11.31%に当たる17,726百万円であります。
セグメントごとの研究開発活動を示すと次の通りであります。

(1) 半導体デバイス事業
半導体デバイス事業においては、製品開発における技術マーケティングの導入により成長市場へのシフトを担う製品開発に注力するとともに、共通コンセプトによる設計改革、業務改革を推進し開発スピードのアップを図っております。また、成長著しい新興国向けの汎用品の製品開発にも積極的に取り組んでおります。当連結会計年度における研究開発の主な成果は次のものがあります。
・中耐圧領域のスイッチング電源やモータインバータ向け800V SiC MOSFET の開発に着手し、Siデバイスとの比較でスイッチング損失に対しての優位性を確認。
・高電圧化、大電流化、高周波化の要求を満足するSiC-MOSFETをモジュールパッケージに搭載する試作を実施、市場から要求されるIPMの特徴を実現。
・トレンチゲート構造による高電流密度化、薄厚ウェーハ加工技術による低損失化、MOS構造の最適化による短絡耐量の確保について検討を行い、薄厚化プロセスを確立し製品要求を満たす特性を実現した1200V FS-IGBTを開発。
・従来品に比べ過剰な熱抵抗仕様の最適化を図り、最新MICプロセスを用いることでチップサイズをシュリンク、温度モニタ機能の高性能化と優位性のある品質改善機能も実現した白物家電向けモータドライバIC SCM1200MAシリーズを開発。
・高電流密度化したFS-IGBTとMICに最新の微細化プロセスを採用することでチップサイズをシュリンクするとともに、保護機能強化、高耐圧と低損失化という市場要求特性を満たし、パッケージサイズを小型化した白物家電用モータドライバIC SIM6897Mを開発。
・エアコンファンモータ向けブラシレスDCモータのインバータ回路を簡単に設計したいという市場要求に応えるため、モータ効率に重要なパラメータとなる進角値の抽出を容易にできる評価ボードを開発。
・ドライバICサイズの縮小化やパワーチップの高密度実装技術によりパッケージサイズを従来品に比べ30%削減、車載、産業機器市場に対応した最大電圧1200V、最大電流50AのIPM SAM2シリーズを開発。
・ショットキーバリアにP+セルを形成させたJBS構造とすることで、VF低減と共にIRの上昇抑制とサージ耐量の確保を実現した車載向けオルタネータ用ダイオード SG-17VLEJを開発。
・高速化、小面積化、小電流化設計に加え、互いの動作による変換精度への影響を受けないように設計することで、ICに19個のA/D変換器を搭載、独立した8種類の電源を2MHzの周波数で制御することを可能とした車載向け多機能多出力PMIC用高速12bit A/D変換器MD6604を開発。
・「光の質」を重視し、各食材の特性に応じ適切なスペクトルを有した店舗向け食品照明用LEDを開発。
・高放熱性SLAパッケージに制御用IC、出力素子及び検出抵抗を搭載したユニポーラ式ステッピングモータ用ドライバIC SLA7000Mシリーズを開発。
・出力素子にSJ-MOS、FS-IGBTを新たに採用し、従来品に比べ高耐圧、低損失、かつ高負荷な幅広いアプリケーションで使用が可能な高圧三相モータドライバIC SIM6890シリーズを開発。
・ツェナーダイオード内蔵、外付けのクランプ回路なしで点火コイルの駆動回路を構成可能で、省スペース化に最適な2輪向けイグナイタ用IGBT DGU4015Gを開発。
・4つの素子を小型HSONパッケージに内蔵、高放熱パッケージの採用により優れた放熱性を実現、基板実装時の信頼性を向上させた車載INJ向けマルチ素子 搭載面実装品SHD4111/4115を開発。
・大容量パッケージとアノード側放熱フレーム構造により高い放熱性を有し、繰り返しアバランシェ耐久性を有したEV/HEV向けDC/DCコンバータ二次側整流用SBD SZ-E10EF48を開発。
・0.65mmピッチのSSOP32パッケージの採用により、従来品に比べ端子数を減らすことなく省スペース化とコストダウンを実現したPFC制御と電源共振制御を内蔵したフルデジタル制御の電源IC MD6752Sを開発。
・低消費電力と低スタンバイ電力に対応、充実した保護機能により構成部品が少なく、コストパフォーマンスの高い電源システムを容易に構成できる車載用途絶縁型電源IC SFA0006Aを開発。
・従来品に対してRT端子を追加、RT端子処理により、保護機能が動作した際に自動復帰動作とラッチ停止を選択することが可能となった高効率低ノイズ電源システム向け共振電源用IC SSC3S932を開発。
・高耐圧のフローティングドライブ回路を内蔵し、ハーフブリッジコンバータやブリッジレスPFCなどのハイサイドゲートドライバとして使用が可能なMOSFET駆動用汎用ハイサイドゲートドライバIC SSC4S790を開発。
・大電力用途向けにインターリーブ方式で臨界モード制御を採用し、高効率・低ノイズの電源システムを通常のシリコンMOS FETを用いて容易に構築可能としたブリッジレス・トーテンポールPFC対応のフルデジタル制御用電源IC MD6753を開発。
・カラーユニバーサルデザインに準拠、表示用途向け青緑色発光のチップLED SECG1UB07YPTを開発。今回青緑色LEDを開発したことで、全ての発行色がラインアップ。

なお、SiCデバイスに関しては、NEDO先導研究プログラム内で『高速スイッチング可能でタフなSiCモジュール技術開発』と題する開発を産業技術研究所と協力して実施中であり、200℃以上での高温度動作を想定したSiC-CMOS入りモジュールの先導的研究を進めております。
Ganデバイスに関しては、NEDO基盤技術研究促進事業で得られたGan on Si技術を活かし、横型HEMTデバイスのカスタム製品を展開中で、安定した歩留まりを得られるよう活動中です。並行して、GaN基板を用いた縦型デバイスの検討を、名古屋大学中心に進められているGaNコンソーシアムに参画して行っております。

半導体デバイス事業に係る当連結会計年度の研究開発費は16,885百万円であります。

(2) パワーシステム事業
パワーシステム事業においては、グリーンエネルギーをキーワードに「発電・送配電・消費・蓄電」の分野への事業拡大を図るとともに、高効率変換技術を追求して継続的な新商品創出に取り組んでおります。また、デバイス部門との融合によりモジュール電源等の新しい領域の開拓を行ってまいります。さらにデバイス同様、共通コンセプトによる設計改革に取り組み、開発時間短縮と製品競争力向上に注力してまいります。当連結会計年度における研究開発の主な成果は次のものがあります。
・整流器とインバータにIGBTを採用しPWM制御を行い、UPS技術を応用した国内初の飛行場灯火電力制御装置 PWM型CCRを開発。
・太陽電池と蓄電池を接続して動作、オフグリッドや停電の環境で自立的かつ安定的に交流電力を供給する自家消費対応マルチパワーコンディショナ PMS-302SA1Lを開発。

パワーシステム事業に係る当連結会計年度の研究開発費は840百万円であります。