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パワーデバイス&パワーモジュール

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外部ノイズ耐性の向上とは?課題と対策・製品を解説

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パワーモジュールにおける外部ノイズ耐性の向上とは?

パワーモジュールは、電力変換や制御において重要な役割を果たしますが、動作中に外部からの電磁ノイズの影響を受けやすく、誤動作や性能低下を引き起こす可能性があります。この「外部ノイズ耐性の向上」とは、パワーモジュールが、周囲の環境から発生する様々なノイズに対して、安定した性能を維持し、信頼性を高めることを目的とした技術開発や設計指針を指します。

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熱硬化性樹脂(シアネートモノマー)『CYTESTER』

熱硬化性樹脂(シアネートモノマー)『CYTESTER』
『CYTESTER』は高いガラス転移温度や、低い誘電率と誘電正接を有する 熱硬化性樹脂です。 単独で使用のほか、エポキシ樹脂等の各種熱硬化性樹脂と併用も可能です。 その特長を生かしプリント配線板、半導体封止材料、接着剤、複合材料などにご活用いただけます。 各用途に適したグレードをご用意しています。 【特長】 モノマー            硬化物 ◎低い溶融粘度         ◎高耐熱性(Tg≈300℃) ◎優れた溶剤溶解性       ◎低熱膨張率                 ◎低誘電率/低誘電正接                 ◎電気絶縁性 ※詳しくは資料をご覧ください。お問い合わせもお気軽にどうぞ。

3PEAK

3PEAK
3PEAK 社は2012年に設立され、2020年9月21日に上場しました。 現在、上海張江、上海曹家井、上海臨港、北京、蘇州、成都、天津、西安、杭州に9つの研究開発センターと、深セン、青島、武漢、厦門に事務所があり、研究開発を進めています。 シグナルチェーンアナログチップ、パワーマネージメントアナログチップ、デジタル・アナログ混在アナログフロントエンドなどの高性能、高品質、高信頼性のIC製品を開発しています。 応用分野は、情報通信、産業制御、監視・セキュリティ、医療・健康、計測器、新エネルギー、自動車など多岐にわたります。 高性能アナログチップと組み込みプロセッサの開発に注力する半導体企業、3PEAK(証券コード:688536)はこのほど、中国で初めて選択型ウェイクアップフレームをサポートする車載用CANトランシーバー、TPT1145xQシリーズを発表しました。 TPT1145xQシリーズは、ISO 11898-2:2016規格に準拠しています。製品のIEC 61000-4-2接触放電ESD能力は10kVに達し、国際的なリーディングレベルを表しています。

GSI Technology社 ラド・ハードSRAM

GSI Technology社 ラド・ハードSRAM
GSI社のラド・ハード SRAMは、最先端のFPGA、ADC、DACを活用した高度なシステムの重要な要素として期待されています。 初期リリース品より、航空宇宙および防衛顧客の厳しい要件を満たすために、クラス-Qおよびクラス-Vレベルの認定を受けています。 既存のラド・ハード メモリソリューションの代替を待望されている衛星および防衛関連のお客様に是非ご検討いただきたい製品です。GSI社のラド・ハードSRAMは、実績のある技術と耐放射線性を備えたアーキテクチャを活用した、40nmテクノロジーノードにおける効率的で高性能な最先端メモリです。

クアルコムSDX55搭載 LGA 5G通信モジュール

クアルコムSDX55搭載 LGA 5G通信モジュール
『SRM-815』は、IoTおよびeMBBアプリケーション用に特別に設計された 5G NRサブ6GHzモジュールで、LGAパッケージを採用し、3GPPリリース15規格に 準拠するクアルコムのSDX55ベースバンドチップを統合します。 独立ネットワーク(SA)と非独立ネットワーク(NSA)の両方をサポート可能。 また、ターゲット地域ごとに異なるサブモデルを使用して設計され、 3G / 4G / 5Gマルチネットワーク標準をサポートします。 【特長】 ■5G NRサブ6 GHz、3GPP R15標準をサポート、SA / NSAをサポート ■5G NRの最大ダウンリンクレートは4Gbps、最大アップリンクレートは300Mbps ■キャリアアグリゲーションをサポート ■5G NR / LTE-FDD / LTE-TDD / WCDMAネットワークをカバー ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

CMUDM7004 MOSFET

CMUDM7004 MOSFET
セントラセミコンダクタ―社の下記4製品は自動運転システムの「LiDAR」に最適なデバイスとなっており、海外LiDARメーカーに採用されている製品となります。

不揮発性メモリ64KビットFeRAM​ 「MB85RS64TU」

不揮発性メモリ64KビットFeRAM​ 「MB85RS64TU」
当社は、-55℃という非常に低い温度環境下での動作を保証するメモリ として、64KビットFeRAM​ 「MB85RS64TU」を開発し、量産品を 提供しています。 本製品は、1.8V~3.6Vのワイドレンジの動作電圧範囲をもち、 競合メモリよりも低温動作が可能な不揮発性メモリです。 -55℃の低温でも10兆回のデータ書換え回数を保証しており、 特に極寒地域での天然ガスやオイルの発掘に使われるフィールド装置 などの産業機械向けとして最適です。 ■主な仕様  ・製品名: MB85RS64TU  ・容量(メモリ構成): 64Kビット(8K x 8ビット)  ・インタフェース: SPI(シリアル・ペリフェラル・インタフェース)  ・動作周波数: 最大 10MHz  ・動作電源電圧: 1.8V~3.6V  ・動作温度範囲: -55℃~+85℃  ・書込み/読出し保証回数: 10兆回  ・パッケージ: 8ピンSOP、8ピンSON ■用途例 本FeRAM​は低温環境下だけではなく、一般的な計測機器、流量計、 ロボットなどの産業分野にも利用できます。

『航空・防衛・宇宙分野向け パワー半導体&電子部品』

『航空・防衛・宇宙分野向け パワー半導体&電子部品』
当社では、International Rectifier HiRel Products社製の 航空・防衛・宇宙分野向けのパワー半導体や電子部品を取り扱っております。 ハイブリッドDC-DCコンバータやEMIフィルタ、MOSFETなど、 高信頼性と耐環境性能に優れ、国内外の様々なプロジェクトで 採用実績がある製品のご提供が可能です。 【International Rectifier HiRel Products社製品の実績】 ■JAXA関連プロジェクトに多数採用 ■宇宙関連プロジェクトにパワー半導体を3万個以上納品 ■宇宙関連プロジェクトにDC-DCコンバータを500個以上納品 ※詳しくは資料をご覧ください。お問い合わせもお気軽にどうぞ。

南通電子(ダイオードメーカー)の高圧ダイオード

南通電子(ダイオードメーカー)の高圧ダイオード
同社は中国江蘇省に1969年に設立されたダイオードメーカーで、 主力製品は高圧ダイオードで日系メーカーへの実績が多数ございます。 当カタログでは会社紹介、応用領域、高圧ダイオードの生産の流れなども 合わせて掲載しています。 【取り扱い高圧ダイオード】 ●3kV品:2CL703 ●4kV品:2CL704 ●6kV品:2CL70A ●8kV品:2CL71A ●10kV品:2CL72A ●12kV品:2CL73A ●14kV品:2Cl74A 【掲載内容(一部)】 ■会社概要 ■製品紹介 ■応用領域 ■高圧ダイオード生産流れ ■生産ライン ※DHM3 シリーズの相当品の取り扱いもざいます。 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

CMOSH-4E ショットキーダイオード

CMOSH-4E ショットキーダイオード
セントラセミコンダクタ―社の下記4製品は自動運転システムの「LiDAR」に最適なデバイスとなっており、海外LiDARメーカーに採用されている製品となります。

GNSS高利得LNA NJG1187A-A

GNSS高利得LNA NJG1187A-A
GNSS マルチバンドを実現できるAEC-Q100*1grade 2 及びVDA6.3*2 に適合する製品のラインアップを強化してきました。 NJG1187A-A は、1.5 GHz 帯(1559~1610 MHz)及び1.1~1.2 GHz 帯(1164 MHz~1300 MHz)で対応可能な、高利得かつ低雑音指数を特⾧とするLNA(Low Noise Amp)製品で、GNSS 受信機器の受信感度の向上や測位時間の短縮に貢献します。 また、一段目と二段目のLNA の整合をパッケージ外部で行っているため、用途に合わせて柔軟に回路構成を変更可能です。 本製品のパッケージは、ウェッタブルフランクパッケージを採用する事で、自動外観検査の導入が容易になります。 *1 AEC-Q100は、車載用電子部品の信頼性の世界基準の規格。 *2 VDA6.3はドイツ自動車工業会が規格化したプロセス監査
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パワーモジュールにおける外部ノイズ耐性の向上

パワーモジュールにおける外部ノイズ耐性の向上とは?

パワーモジュールは、電力変換や制御において重要な役割を果たしますが、動作中に外部からの電磁ノイズの影響を受けやすく、誤動作や性能低下を引き起こす可能性があります。この「外部ノイズ耐性の向上」とは、パワーモジュールが、周囲の環境から発生する様々なノイズに対して、安定した性能を維持し、信頼性を高めることを目的とした技術開発や設計指針を指します。

​課題

ノイズ混入による誤動作

外部からの高周波ノイズや電磁干渉がパワーモジュール内部に侵入し、制御信号の誤認識やスイッチング素子の予期せぬオン/オフを引き起こし、システム全体の誤動作を招く。

性能低下と信頼性問題

ノイズの影響により、パワーモジュールのスイッチング損失が増加したり、温度管理が不安定になったりすることで、電力変換効率の低下や寿命の短縮、さらには故障に繋がる可能性がある。

ノイズ伝搬経路の特定困難

ノイズがパワーモジュールにどのように侵入し、伝搬していくのか、その経路や原因の特定が複雑であり、効果的な対策を講じることが難しい場合がある。

小型化・高密度化とのトレードオフ

近年のパワーモジュールは小型化・高密度化が進む一方で、内部配線や部品間の距離が近くなるため、ノイズの影響を受けやすくなる傾向があり、耐ノイズ性向上との両立が課題となる。

​対策

シールド構造の最適化

金属ケースや導電性材料を用いたシールド構造を設計し、外部からの電磁波の侵入を物理的に遮断することで、ノイズの影響を低減する。

フィルタリング回路の導入

パワーモジュールへの入出力ラインに、適切な周波数特性を持つフィルタ回路を配置し、ノイズ成分を除去することで、クリーンな信号のみを通過させる。

基板レイアウトと配線設計の工夫

ノイズ源となる回路と敏感な回路を分離し、配線パターンを最適化することで、ノイズのカップリングや伝搬を抑制する設計を行う。

ノイズ抑制材料の活用

ノイズ吸収材や低誘電率材料などを、モジュール内部や周辺に配置・使用することで、ノイズの発生源や伝搬経路でのエネルギー吸収を促進する。

​対策に役立つ製品例

電磁シールドケース

外部からの電磁波を効果的に遮断する金属製または導電性コーティングされた筐体であり、パワーモジュールを物理的に保護し、ノイズの侵入を防ぐ。

高周波ノイズフィルタ

特定の周波数帯域のノイズ成分を減衰させる電子部品であり、パワーモジュールへの信号ラインに組み込むことで、クリーンな電力供給を実現する。

ノイズ対策用基板

ノイズ低減を考慮した配線パターンや層構造を持つプリント基板であり、パワーモジュールを実装する際に、内部ノイズの発生や伝搬を抑制する。

電磁波吸収材

特定の周波数の電磁波を吸収し、熱エネルギーなどに変換する材料であり、パワーモジュール周辺に配置することで、ノイズの輻射や伝搬を抑制する。

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