パワーデバイス ハンドブック 省エネ社会を実現！さらなる成長が見込まれるキーデバイスの最新動向

パワー MOSFET メーンに展開㈱東芝 セミコンダクター＆ストレージ社
ディスクリート事業の6割弱
同社の半導体事業は NAND フラッ

保守やメンテナンス事業に特化してお動車のバッテリー用途や DC/DC コンり、事業を拡大しようというスタンス

バーター用途に出荷が増えており、近ではない。

い将来、高耐圧パワー MOSFET の主シュが主役であるが、パワーデバイス目下、重点強化しているのがパワー力製品になるという。さらに、現在は事業においても、高い技術力を武器にMOSFET だ。パワー MOSFET は低耐第 5 世代品の開発も進めており、15 年

グローバル市場でシェア拡大に成功す

圧から高耐圧品まで幅広く製品を取以降の市場投入を計画している。村上るなど、着実に成果を上げている。

り揃えており、主に低耐圧品ではトレ氏によれば「ピラーピッチを細くする

同社のパワーデバイス事業はディンチプロセス、高耐圧品ではスーパーなどとして、オン抵抗の低減を図ってスクリート事業に含まれている。うジャンクション（SJ）プロセスを採用いく」としており、遠からず技術的なち、6 割弱がパワーデバイス事業であする。

めどは立つという。

り、 主 力 事 業 の 1 つ だ。 製 品 分 野 は

SJ-MOSFET は「DTMOS」シリーズ

主力のパワー MOSFET のほか、サイとして展開しており、現在第 4 世代品リスタやトライアックなども手がけとなる「DTMOS Ⅳ」が 2011 年夏からる。IGBT に関しては、04 年に三菱電量産されている。第 4 世代品では SJ 構

パワーデバイスの前工程生産の主機に売却しているが、IEGT（Injection造を作る工程において、新たにシング力工場は加賀東芝エレクトロニクス。

Enhanced Gate Transistor）と呼ばれルエピ方式を採用している点が大きな

8 インチラインでパワー MOSFET なる超高耐圧品に関しては、引き続き自特徴だ。これまでの SJ-MOSFET はマどを生産する。競合他社が先行する社で製品展開を行っている。トライ

ルチエピ方式が採用されていたが、n300mm 生産について、村上氏は明言

アックやサイリスタにおいては現状、層と p 層の境界面に濃度変化が生じやを避けたが、「パワーデバイスでも、すいなどの課題があった。

いずれ 300mm ウエハーの時代が来る

これに対し、シングルエピのは違いない。内部で試作などをやっ

方式は一括エピを行うことているが、当社で 300mm を立ち上げで、直線的に p 層を形成するのはまだまだ先というのが認識だ。

ることができ、特性面ではただし、時期は別として必ずやる」と、優れている。さらに、同社コスト競争に打ち勝っていく姿勢を強のパワーデバイス技師長で調した。

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2,500
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10,0008,000
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2,000010ාഽ 11121314ある村上浩一氏によれば、一方、次世代に向けては SiC パワー「リードタイムの短縮につデ バ イ ス の 開 発 に 力 を 入 れ て い る。

ながり、プロセスコ

13 年 3 月には、姫路半導体工場で SiC-ストを安くすることSBD（ショットキーバリアダイオーができる」という。

ド）の量産を開始したと発表。現在、シングルエピ方式に650V 耐圧品をスイッチ電源向けに量よ る SJ 構 造 の 作 製産しているほか、1700V 耐圧の開発もは東芝が業界に先駆完了している。現在は 4 インチラインけて行っており、同で SiC パワーデバイスを生産している社の技術力の高さをが、6 インチ化についても、ウエハー物語っている。

の安定調達や低価格化が進めば、切りɦ‫ުא‬၌‫͉ף‬12ාഽ̥ͣΑΠτȜΐমު͜‫͚܄‬

パワーデバイスの主力前工程拠点である加賀東芝エレクトロニクス

28

第2章

300mm立ち上げも検討課題にパワーデバイスメーカーの生産・投資計画

第4世 代 品 は 自替えを積極的に検討していく考えだ。

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デバイス＆シリコン材料製造のローカル大手企業

中環半導体
天津中環半導体股份有限公司

パワーデバイスの開発・製造に注力

半導体の封止技術を採用した生産ライ

また、13 年 6 月には、フフホト市政ンを導入し、天津市ハイテク企業に登府と晶盛機電と共同出資で、LED 用サディスクリート製造などを主体とす録された。2000 年、シリコン材料事

ファイアインゴットを製造する内蒙古

る天津のローカル系半導体メーカーの業を本業とする天津市環欧半導体材料

晶環電子材料を設立した。半導体や材

中環半導体は、ダイオード、シリコンを設立、人工衛星やロケットなどに使料分野などで手広く事業展開を拡大しウエハーなどを製造している。近年、用する太陽電池用のシリコン材料を開ている。中環半導体はグループで 13半導体分野では IGBT などのパワーデ発した。中国初の有人軌道飛行に成功年に 37.3 億元（約 593 億円）を売り上バイス、太陽電池分野では n 型単結晶した国産宇宙船の「神舟 5 号」に同社げた。

型シリコンウエハー、LED 用サファイ製のシリコンウエハーを使用した太陽ア基板など事業の多角化を進めてい電池が搭載された実績を持つ。

09年に6インチでる。パワーデバイス分野では、整流ダ中環半導体は 04 年、株式会社に組イオード、高圧ダイオード、ブリッジ織変更し、07 年に深圳証券取引所の中ダイオード、FRD、ショットキーダイ小企業ボードにて株式を上場させた。

オード、TVS ダイオード、MOSFET、IGBT などを製品としている。

パワーデバイスを製造
中環半導体は 09 年、6 インチウエ
ハー対応で 0.35μm プロセスのパワー太陽電池用シリコン材料で事業拡大

デバイスの生産ラインを立ち上げ、09年末から生産を開始した。この生産ラ

中環半導体のシリコン材料の製造子インは月産能力が 3 万枚あり、その後会社の天津市環欧半導体材料は 2011

IGBT の生産も始めた。11 年 1 月には、中環半導体の前身となる天津市半導年、外部企業との共同出資により内蒙米 ACA と共同出資で天津環聯電子科

体材料厰は 1958 年に設立された。69

古欧晶石英を設立し、石英ルツボの生技を設立し、4 インチ半導体のチップ年に天津市第三半導体器件工場も設産を開始した。ルツボ内製化により、製造も開始した。

立され、75 年にダイオードの生産を開製造コストの低減を狙う。

天津の国営半導体工場を合併・再編

中環半導体の IGBT 製品は天津の 6始。89 年に天津市第三半導体器件工12 年 8 月には中環半導体と内モンインチ工場で製造され、1200V（15A場が天津市中環半導体に改組され、グゴル自治区のフフホト市政府、米太陽／ 20A ／ 25A） と 3300V（10A） のループ傘下に第四半導体器件厰（ディ電池大手のサンパワー、内モンゴル電NPT（Non Punch-through）トレンチスクリート製造）、第五半導体器件厰力と共同出資でギガワットクラスのIGBT を生産している。1200V 製品は（バイポーラ製造）、第六半導体器件厰メガソーラーの建設プロジェクトに量産しており、3300V は試作を完了し（シリコン材料）、半導体材料厰厂（シ調印し、華夏聚光（内蒙古）光伏電力ている。

リコンおよびゲルマニウムの結晶インを設立した。また、12 年 12 月、中環

天津の 6 インチ工場では IGBT 製造ゴット）など天津の国営半導体関連企半導体のみの資本で中環境能源（内蒙に必要なバックグラインド（裏面研削）業を集約した。

古）を設立し、メガソーラーの建設を工程の設備も保有している。

中環半導体は 94 年、自社開発した開始した。

第4章

中国パワーデバイス関連企業の事業戦略

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Ag シンターのダイアタッチ材を開発

アレントジャパンAlent Japan

SiC／GaNを視野に

同社は7 〜 8年前からこのダイアタッチ材を開発・改良している。供給イスと貼り合わせて使用する手法で量産されている。

アレントジャパン㈱（アルファ事業

形態はペースト状とフィルム状の 2 タ

従来は接合材料に高融点はんだなど

部 ＝ 神 奈 川 県 平 塚 市 東 豊 田 480-28、イプを揃える。ペーストタイプはメタを採用していたが、同素材よりも低温

Tel.0463-53-3333）は、高熱伝導性をルマスクを使ってスキージヘッドで塗（250℃）で接合できるため、ウエハー誇る次世代の接合材料、ダイアタッチ布するもので、あらゆるモジュール工の反りや歩留まり低下が抑制でき、有「Argomax」を開発、量産体制も構築程に対応しやすく工程の自由度が高効面積の最大化で大幅なコストダウンしている。同製品は、既存の高温鉛はい。一方、フィルムタイプはプロセスにつながると、顧客から高い評価を得

んだ／鉛フリーはんだ材料を代替すを簡略化でき、かつ大面積でもティルているようだ。

る。特に、高温動作が確認されているトを抑制し、平坦性を確保できるなど新材料の SiC や GaN のパワーモジューの利点を売りにしている。

工法そのものを提案

技術開発・実用化で一歩リードかダイアタッチ材の主力製品の 1 つ

特にフィルムタイプは、チップの実実装する工程の 2 次実装向け鉛フリー装（接合プロセス）手法そのものを独高温はんだとして「Innolot」もライン自で提案している。同工法は「ダイ・アップ。チップレベル〜ボードレベルトランスファー・フィルム（DTF）」とまでのトータル接合技術を売りにして呼ばれる。チップをピックアップしいる。これも車載用途を視野に高信頼「Argomax」は、従来のはんだ材の熱て、いったんダイアタッチフィ

伝 導 特 性 が 10 〜 25W/m・K と い っ たルムをチップに転写し、その後レベルであるのに対して、250W/m・Kに絶縁基板（DBC）上へダイボと 10 倍以上の優れた熱伝導性を有しンディングするという流れだ。

ているのが特徴だ。さらに、はんだ材市販のフリップチップ対応ダの塗布量よりも少ない 30 〜 50μm 厚イボンダーを使うことができ、においても信頼性の高い接着強度が確スムーズな実装が行えるとし保できる。

ている。同社では材料供給にまた、接合時間は数秒〜 30 分で十とどまらず、生産プロセスの提分としており、他の素材や同業他社な案まで、一歩踏み込んだかたち

どが提供する製品と比較しても接合時で顧客サービスを展開するの間が短い。すでに国内外多数の顧客とが特徴だ。

何らかの NDA（秘密保持契約）を結び、共同開発を進めているという。

の導電性接着剤としての普及が進む。
半導体や電子部品をプリント基板にる次世代 IGBT モジュール向けも視野に入れている。

は、銀ペースト中心に高温対応が要求される LED やパワーディスクリートル向けを狙っている。チップシュリンクが進むため、より電流密度が向上す

もう 1 つのダイアタッチ材「Atrox」

日本法人の社屋

なお、12 年からフィルム状ダイアタッチ材の供給を開始してこれらの実装材料の最適条件を探るいる。サイリスタと呼ばれる大ため、3D 焼結パラメーターを取得し電力変換素子向けで、6 インチてデータベースを構築するなど、研究ウエハーサイズに対応する。こ開発や実用化の点で同市場においての製品はダイ・トランスファー・リーダー的存在といえる。

フィルム工法を適用せず、デバArgomax のフィルムタイプ製品

第 5 章 材料メーカーの事業戦略

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パワーデバイス ハンドブック 省エネ社会を実現！さらなる成長が見込まれるキーデバイスの最新動向฼൵ఘࢥા໦ື଎Ȇཤ٬ൽȆཤ൐ཤ■ 北海道 ■【函館市】△ ㈱ジェイデバイスセミコンダクタ 函館地区
【三笠市】
△ 北海道オリジン㈱【千歳市】△ ㈱デンソーエレクトロニクス▲ ミツミ電機㈱ 千歳事業所【恵庭市】▲ 京セミ㈱ 恵庭事業所‫ل‬ᘬ⣔■ 青森県 ■
【五所川原市】▲ 富士電機津軽セミコンダクタ㈱【北津軽郡鶴田町】△ ハイコンポーネンツ青森㈱Ⱂ᎓᭔ᲆᨀ᭔஀
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᭔■ 岩手県 ■【北上市】△ アムコー岩手㈱△ ㈱ミスズ工業 岩手工場
▲ 岩手東芝エレクトロニクス㈱【奥州市】△ ㈱ミズサワセミコンダクタ【胆沢郡金ケ崎町】▲ ㈱デンソー岩手■ 秋田県 ■【秋田市】
△ マイクロン秋田㈱【由利本荘市】▲ ㈱秋田新電元 飛鳥工場
△ ㈱秋田新電元 大浦工場
【大仙市】
△ セイコーインスツル㈱ 秋田事業所

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106

第6章

半導体工場分布図・ディレクトリー

書 名 ..................パワーデバイス ハンドブック
体裁・頁数 ...........A4 変形判 オフセット刷り 126 頁
定 価 ..................12,000 円＋税

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