富士通ゼネラルグループで電子デバイス事業を担う、富士通ゼネラルエレクトロニクスは6月15日、Transphorm製の最大定格650V-40AのGaN-FETチップをドライブ回路とともに内蔵した「小型GaNモジュール」を開発し、2021年秋よりサンプル出荷を開始することを発表した。

小型GaNモジュールは、4素子(34mm×63mm×12mm)と6素子(35mm×46mm×8mm)のGaNチップで構成された2種類が提供予定で、電源関連や産業機器への製品展開を予定しているほか、将来的には車載機器などへの採用も見込んでいるという。

  • 富士通ゼネラルエレクトロニクスの小型GaNモジュール

    今回発表された小型GaNモジュールの仕様と回路ブロック図、外観(提供:富士通ゼネラルエレクトロニクス)

また、同モジュールはゲートドライブ回路を搭載した上段基板と、GaN-FETチップ4素子で構成されたフルブリッジ回路を高放熱樹脂絶縁基板の2段構成を採用。通常であれば、セラミック基板と放熱基板が用いられることが多いが、その部分に、樹脂絶縁基板を使用することで設計上の制約が少なくなり、それが小型化につながったとしている。

  • 小型GaNモジュールの設計

    今回発表したGaNモジュールの設計 (提供:富士通ゼネラルエレクトロニクス)

GaNデバイスは、シリコン製パワーデバイスに比べてスイッチング性能に優れているほか、高耐圧性、耐熱性などに優れているため、従来ソリューションと比べて冷却システムの簡素化によるシステム全体の小型化や電力損失の低減を図ることができるという特徴がある。

同社では、パワー半導体市場の成長を見据え、Transphormと2018年から開発を進めてきたとしており、GaNモジュール関連事業で100億円の売り上げを目指していくとしている。

なお、同モジュールをベースとした量産品に関してはコストダウンを目指した再設計を行うことで、2022年の秋の提供開始を目指すとしている。