丰田汽车第三电子开发部的滨田公守日前发表演讲，讲解了继现有的Si之后作为新一代功率元件备受关注的SiC元件的开发情况。

　　滨田指出，因为Si制IGBT的性能提高正在接近理论极限，所以对SiC充满期待。滨田提到了SiC制功率元件的优点之一——功率模块的小型化。以IPM为例，如果使用SiC制功率元件，与使用Si制功率元件时相比，估计可将体积减小至原来的约2/3～1/3。

　　此外，通过使用SiC制功率元件并提高开关频率，还有望减小电容器及电抗器的体积。具体来说，与利用Si制功率元件时相比，将开关频率提高到8倍时，电容器的体积可减小至原来的20～30%，电抗器可减小至原来的25%。

　　在演讲中，滨田还谈到了丰田集团(丰田汽车及丰田中央研究所、电装)正在进行的SiC制二极管开发的情况，并介绍了其中的部分成果。丰田开发的SiC制二极管采用PN结与肖特基结相结合的JBS(Junction Barrier Schottky)构造，耐压为1200V，芯片尺寸为6mm见方，有源区域为25mm2，电流容量为200A，电流密度为800A/cm2。

　　必须使用低价高温材料

　　利用可在超过200℃的高温下工作的SiC的特性，可实现功率元件及功率模块的小型化以及冷却系统的简化。这样便可削减成本。

　　但实际情况是，耐高温构件的价格昂贵，很难通过应用于SiC达到削减成本的效果。比如功率元件的接合材料及封装的密封树脂就存在类似的问题，接合材料要求使用在250℃以上的高温下不溶解不裂缝的、可实现高可靠性的低价产品。而密封树脂则要同时保证高玻璃化温度(Tg)和接合性。