R & D Note
개발 참고
스크롤
탄소 중립을 달성하는 것은 세계적인 사명이되었으며 다양한 분야에서 다양한 솔루션이 등장했습니다. 그중에서도 가능한 가장 낮은 손실로 전기를 효율적으로 사용하는 것은 사회에 부과되는 중요한 주제입니다. 이 실현의 핵심 요소 중 하나는 전력을 변환하는 전력 반도체라는 반도체 장치입니다. 최근 몇 년 동안, 전력 손실을 크게 줄일 수있는 SIC (실리콘 카바이드)로 만든 전력 반도체가 주목을 끌고있다.
Mitsubishi Electric은 SIC 전력 반도체를 사용하는 전력 모듈의 낮은 손실 특성을 더욱 향상 시켰으며, 철도 차량 및 DC 전력 전송과 같은 대규모 산업 장비에서 광범위한 산업 장비에서 전원 모듈에 "SBD가 장착 된 SIC 모스페트"를 적용했습니다. 10 년 동안 발명 된 프로젝트를 통해 주목할만한 결과를 낳은 Advanced Technology Research Institute의 회원들은 개발 경로를 공유 할 것입니다.
Advanced Technology Research Institute Power Device 기술 부서
장치 설계 그룹 관리자
닥터 (공학)
Hino Shiro
낮은 손실 전력 변환 배우기
무료 슬롯 머신 전원 모듈을 개선하려면
가능성을 느꼈습니다.
SI (실리콘)는 수년 동안 전력 반도체의 재료로 사용되었습니다. 그러나 SI는 장치를 쉽게 만들 수 있지만 SI의 물리적 특성에 의해 결정된 성능 제한을 오랫동안 볼 수있었습니다. 장치 구조를 개선하면 성능이 점차 개선되지만 동일하게 유지되면 고원에 도달 할 것이 확실하며, 운동은 새로운 재료를 찾기 시작했으며 무료 슬롯 머신 (실리콘 카바이드)가 가장 후보가되었습니다.
SIC의 탁월한 물리적 특성 덕분에 SIC 전력 반도체의 연구 및 개발이 1990 년대 이후 인기를 얻고 있으며, 전력 반도체가 더 효율적이고 전력 손실이 더 낮아질 수 있기를 희망합니다. Mitsubishi Electric은 또한 초기 제품에 SIC 전력 반도체를 적용하기 시작했으며, 2010 년에는 SIC 전력 모듈을 상용화하여 방 에어컨에 설치했습니다.
2013 년, 회사가 개발 한 무료 슬롯 머신 전력 모듈은 세계에서 처음으로 철도 차량 추진 장치에 설치되었습니다.이것은 우리가 무료 슬롯 머신 전력 모듈로 기차를 실행 한 것은 이번이 처음이므로 결과를 자랑스럽게 생각할 수 있습니다.를 받았지만 개발에 관여하는 동안우리가 더 나은 무료 슬롯 머신 전력 모듈을 만들 수 있다고 생각에 도달했습니다.
"책상 위에 그림"의 예측은 충분하지 않습니다.
그러나 반복적 인 생각 실험에 의해
나는 내가 얼마나 기분이 좋았는지 깨달았습니다.
당시의 전력 모듈은 무료 슬롯 머신-mosfets에 기생 한 다이오드를 통해 전류가 흐르는 데 문제가있어 큰 손실이 발생했습니다. 내가 생각한 것은나는 무료 슬롯 머신-mosfet의 기생 다이오드를 통해 흐르는 전류를 피하고 무료 슬롯 머신-mosfet의 성능을 이끌어 내고 싶습니다그 의미. 이 문제에 대한 해결책은 MOSFET에 내장 된 SBD를 갖는 것이 었습니다. 무료 슬롯 머신-MOSFET에서 별도의 칩 인 무료 슬롯 머신-SBDS의 병렬 연결에 의해 기생적 다이오드의 현재 흐름을 억제 할 수 있지만,이 방법에는 현실적인 제품 크기에 맞지 않는 매우 큰 SBD가 필요합니다.
처음에, 나는 펜으로 종이에 장치 구조를 썼고, 움직임을 상상하기 위해 사고 실험을 수행했으며, 예상되는 움직임을 얻을 수 없다고 결론을 내 렸습니다. 그러나 흥미로운 사건이 나중에옵니다. 내 옆에 앉아 선배들과 채팅하는 동안 나는 모순이라는 것을 깨달았습니다."아마도 예상보다 더 효과적 일 것입니다"및. 이러한 인식을 바탕으로 장치 시뮬레이터를 사용하여 작업을 확인했으며, 우리가 알 수 있듯이 내장 SBD가 기생 다이오드의 전원 공급을 효과적으로 억제 할 수있는 새로운 메커니즘을 확인할 수있었습니다. 또한이 검토 결과를 상사에게보고했을 때내 평범한 보스는 열정적 인 반응과 반응합니다.나는 그들에게 구체적인 조언을했기 때문에 프로젝트의 만족도를 깨닫고 "이것은 괜찮습니다!"라고 말하면서 개발을 시작할 수있었습니다.
꾸준한 데이터 수집 및 토론에서 우리는 예상조차하지 않았던 원인을 알게 될 것입니다
물론, 우리는 개발 과정에서 여러 가지 도전에 직면했습니다. 먼저, 시작 직후, 칩의 외부 주변에서 기생 다이오드를 통해 전류가 흐르는 문제가 발생했습니다. 우리는 종이에 다양한 대책 구조를 작성하고 기생 다이오드의 현재 흐름을 억제하는 구조를 고안했으며 대량 생산 또는 스위칭 작업에 아무런 문제가 없지만 특정 작업 중에 큰 전류가 흐르고 분해되는 구조입니다.
그러나, 우리는 무료 슬롯 머신 물리적 특성으로 흐르는 큰 전류가 없을 것으로 예측했기 때문에, 팀이 결과를 보여주기 위해 함께 일할 때, 우리는 그것이 흐르기가 어렵고 예상대로 강력하다는 것을 확인할 수있었습니다. 당시 "SBD가 내장 된 무료 슬롯 머신-Mosfet의 실제 적용"은 아이디어에서 확실성으로 변경되었습니다.
또한 2020 년에 서지 전류 공차 문제가 발견되었습니다. SBD가 내장 된 무료 슬롯 머신-Mosfet을 사용하는 전력 모듈은 특정 칩에 서지 전류를 집중시켜 칩이 즉시 파손된다는 것을 발견했습니다. 그러나 왜 이것이 사실인지 모르겠습니다. 전류가 집중된 순간, 칩이 파괴되어 진행 상황을 따르기가 불가능했으며, 파괴 된 칩이 탄화되어 분석하기 어려웠다는 사실도 장벽이었습니다.
Advanced Technology Research Institute Power Device 기술 부서
장치 설계 그룹 닥터 (엔지니어링)
Kawahara Kotaro
당시에는 주로 특성화를 담당했습니다. 서지 저항과 관련하여, 나는 칩 단계에서 충분한 값을 얻기 위해 안심했지만, 모듈 평가 단계에서 서지 전류 저항의 문제가 발생했다. 나는 즉시 생각할 수있는 데이터를 확인했지만 원인을 전혀 이해할 수 없었기 때문에 알아내는 데 어려움이있었습니다.
상업화가 눈에 띄고 있음이 분명해지면서 Advanced Research Institute와 Power Device Manufacturing Company의 회원은 문제를 해결하기 위해 협력했습니다. 먼저, 우리는 다양한 실험을 수행하고 객관적인 데이터를 꾸준히 수집하여 문제가있는 사건이 발생할 때 명확하게 설명했습니다. 현재, 나는 스스로 달성 할 수없는 속도 감을 느꼈다.
반복 논의 후, 궁극적으로 원인은 전력 모듈 내에서 구성의 작은 차이라는 것을 발견했으며, 세계에서 처음으로 평행 연결 칩 구조로 인해 특정 칩에 서지 전류가 집중하는 메커니즘입니다. 처음에는 이것이 원인이라고 믿을 수 없었기 때문에 데이터를 기반으로 Kawahara와 많은 토론을 한 것을 기억합니다. 그것은 우리가 통계 분석을 수행 한 후에야만 그곳에 상관 관계가 있음을 확인했지만 마침내 그 사실에 직면 할 수있었습니다. 이러한 방식으로 메커니즘을 설명함으로써, 새로운 구조가 고안되어 기존의 SI 전력 모듈의 서지 전류 공차를 달성하고, 내장 SBD를 사용한 무료 슬롯 머신 모스 펫의 적용이 실현되었다.
고급 기술
R & D 센터
최고의개발 노력을 되돌아 보면 지금 기분이 어떻습니까?
개발 프로젝트를 진행하는 동안 Mitsubishi Electric의 진정한 강점을 경험 한 적이 있습니까?
Mitsubishi Electric의 포괄적 인 기능은 우리에게 세계에서 사용할 수없는 것들을 만들 수있는 힘을 제공합니다.
나는 10 년이 "재미, 재미"로 끝난 것 같은 느낌이 든다. 나는 학생 이었기 때문에 장치 구조에 대해 생각하는 것을 좋아했으며, 발표되지 않은 구조를 종이에 작성했으며 "이것은 효과가 없다"고 반복했습니다. 개인적으로, 나는 행복 하고이 꿈의 구조가 내가 처음 경험했을 때 큰 성취감을 느꼈습니다.
우리는 한 사람과의 사고 실험을 시작한 후 나중에 팀을 구성하고 약 3 ~ 5 명과 함께 일했지만, 더 많은 사람들, 더 많은 사람들, 전력 장치 제조 회사의 구성원을 포함하여 거의 50 명이 더 많이 도착했습니다. Kawahara는 무료 슬롯 머신 물리적 특성에서 놀라운 결과를 얻은 전문가이며, 자신의 깊은 학문적 지식과 관련된 솔루션을 발견했으며 항상 꾸준하고 더러운 실험 및 데이터 수집 작업을 즐겼습니다. 처음에는 결코 예상하지 못했던 몇 가지 도전에 직면했지만나는 상상력과 조직의 힘을 넘어 팀의 힘으로 발전이 진행되었다고 생각합니다.발행. 이것은 Mitsubishi Electric의 전반적인 강점입니다. 우리는이 개발이 Mitsubishi Electric에 의해서만 달성되었다고 생각합니다.
Mitsubishi Electric의 주요 강점은 회사 내부에 사용자가 있다는 것입니다. 이 제품에서는 전력 모듈을 제조하는 전력 장치 제조이며, Itami Manufacturing은 대형 산업 장비에 전력 모듈을 설치하는 전력 장치 제조입니다. 우리가 어떤 종류의 제품을 만들고 싶은지 자세히들을 수 있고 우리의 요구에 맞는 것을 만들 수있는 것은 회사 내에서만 회사 내에서만 회사 내에서만 가능합니다. 이것은 포괄적 인 전자 제조업체의 매력입니다.
이번에는 상용화 된 내장 SBD와 함께 저 손실 무료 슬롯 머신-Mosfet을 사용하는 전력 모듈은 철도 차량 추진 장치뿐만 아니라 직류 전송에도 사용될 것으로 예상되며, 이는 전력 전송 손실을 줄입니다.우리는 미래의 여러 곳에서이를 구현함으로써 사회 전체에 대한 에너지 손실을 줄이고 탄소 중립을 달성하는 데 기여할 것이라고 믿는다. 나는 Mitsubishi Electric의 작품이 사회를 향상시킬 기술의 발전에 참여할 수 있기 때문에 진정으로 자랑스러워 할 수있는 직업이라는 것을 다시 한 번 깨달았습니다.발행.
저는 회사에 합류 한 해인 2014 년에 내장 된 SBD와 함께 SIC-MOSFET의 연구 및 개발에 참여했습니다. 히노 씨가 처음으로 원칙을 설명하는 것을 들었을 때연구원의 나쁜 습관? 그래서 나는 의심으로 시작했고 이야기를 들으면서 "사실입니다. 흥미 롭습니다!"나는 그것을 기억합니다.
저는이 프로젝트 작업을 시작하면서 대학에서 회사로 연구를 옮기고 실질적으로 사용할 수있는 것을 만들어야한다는 큰 차이를 깨닫기 시작했습니다. 또한 데이터 수집, 데이터를 심도있게 검토하고 원칙을 찾는 것을 좋아합니다. 이번에는메커니즘을 이해하고 실질적으로 사용할 수 있었을 때, 내가 일하고있는 일이 그 형태가되었다고 느끼게되어 매우 기뻤습니다맞습니다.
단일 제품을 개발하려면 광범위한 지식이 필요하지만 Mitsubishi Electric은 다양한 분야에서 지식이 풍부한 전문가를 보유하고있어 진정한 지식의 보물이됩니다.당신이 이야기를 들어 보러 가면, 논문과 책을 스스로 연구하는 것보다 수십 번 더 중요한 정보를 얻을 수 있으므로 이것의 진정한 강점을 느낄 수 있습니다.
내가 "이것은 어렵고 해결하기가 어렵다"고 말하는 문제에 대한 일종의 해결책을 제시 할 때 나는 흥분됩니다 (웃음). 또한 Mitsubishi Electric에서 내가 느끼는 가장 큰 보람있는 경험은 이전에 본 적이없는 새로운 것을 만들 수 있다는 것입니다.
고급 기술
R & D 센터
최고의마지막으로 Mitsubishi Electric이 될 사람들을위한 메시지를 알려주십시오.
이 작업장은 당신이 "우수한 기술을 만들어 더 나은 사회의 실현에 기여하는"
"Advanced Technology Research Institute는 제안이 좋고 새로운 아이디어를 자유롭게 제안 할 수있는 분위기로 가득합니다이것은 작업하기 쉽고 항상 보람을 느낍니다.나는 당신에게 깊이 관심을 갖고 열심히 일할 수있는 주제를 추구하고 싶어하는 사람들이 당신과 친구가되기를 바랍니다그러나 처음에는 내가 추구하고 싶은 자질보다는 새로운 회원들과 논의하려는 강한 열망이 있습니다. "
"저는 이제 장치 설계 그룹과 함께 일하는 관리자입니다. 그 관점에서, 나는 기술을 통해 사회에 기여하는 열정이있는 사람들에게 감사합니다.Mitsubishi Electric은 사회에 유용한 기술과 제품을 개발할 수있는 기초를 가지고 있으며, 그 아이디어와 일치하면 우리는 그것이 당신이 일하는 것을 즐길 수있는 환경이라고 자신있게 말할 수 있습니다.반면에, 그것은 모든 훌륭한 일이 아닙니다모든 것을 긍정적으로 가져갈 사람들, 값이 보이려면 종종 시간이 걸립니다완고하게 도전을 계속할 수있는 사람들당신이 우리에게 올 수 있다면 우리는 행복 할 것입니다. "
프로파일
Advanced Technology Research Institute
Power Device Technology Department
장치 설계 그룹 관리자
닥터 (공학)
Hino Shiro
2008 년 4 월에 합류했습니다. 그는 Sic-Mosfets의 개발에 지속적으로 관여했습니다. 또한 학생으로 전자 공학을 전공했으며 Sic-Mosfet의 원소 프로세스의 연구 및 개발에 참여했습니다. 그러나 그는 "나는 실제로 장치 구조에 대한 사고 실험을 좋아했다"고 말했다.
2008 년 4 월에 합류했습니다. 그는 Sic-Mosfets의 개발에 지속적으로 관여했습니다. 또한 학생으로 전자 공학을 전공했으며 Sic-Mosfet의 원소 프로세스의 연구 및 개발에 참여했습니다. 그러나 그는 "나는 실제로 장치 구조에 대한 사고 실험을 좋아했다"고 말했다.
Advanced Technology Research Institute
Power Device Technology Department
장치 설계 그룹
닥터 (공학)
Kawahara Kotaro
2013 년 4 월에 합류했습니다. 학생 시절부터 조사한 무료 슬롯 머신의 물리적 특성 평가에 대한 지식을 사용하여 메커니즘을 이해하는 데 계속 기여했습니다. 가와하라는 그의 일을 즐기면서 열심히 일할 의향이 있습니다. 최근에 정교한 커피에서, 그는 물이나 온도의 양과 같은 세부 사항에 대해 걱정하지 않고 자신의 커피 타임을 즐깁니다.
2013 년 4 월에 합류했습니다. 학생 시절부터 조사한 무료 슬롯 머신의 물리적 특성 평가에 대한 지식을 사용하여 메커니즘을 이해하는 데 계속 기여했습니다. 가와하라는 그의 일을 즐기면서 열심히 일할 의향이 있습니다. 최근에 정교한 커피에서, 그는 물이나 온도의 양과 같은 세부 사항에 대해 걱정하지 않고 자신의 커피 타임을 즐깁니다.
