次世代自動車用電子機器・パワーエレクトロニクスの動向

Trends of Next-Generation Automotive Device and Power Electronics

はじめに

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【車載機器の市場動向 編】
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第1章　電動車の市場・メーカー動向
1　電気自動車
　1.1　モーター駆動電圧から見たメーカー動向
　1.2　各分野の車両の特徴とターゲット市場
　1.3　Porche Taycanの挑戦(充電時間短縮)
　1.4　Teslaの挑戦(ユーザの期待に応えるアップグレード)
　1.5　五菱 宏光MINI EVの挑戦(低価格への挑戦)
2　ハイブリッド車
　2.1　シリーズ・ハイブリッドの動向(軽自動車向けの開発動向・市場の反応を含めること)
　2.2　シリ・パラ・ハイブリッドの動向
　2.3　各種マイルドハイブリッド車の市場における位置づけ
　2.4　欧米におけるマイルドハイブリッド車の特徴と動向
　2.5　日本におけるマイルドハイブリッド車の特徴と動向
3　プラグインハイブリッド車
　3.1　各社のプラグイン対応の違い特徴
　3.2　車載充電器(OBC)とバッテリーの組合せの特徴
4　燃料電池自動車
　4.1　水素社会と燃料電池自動車(FCEV)の関係
　4.2　欧米における水素インフラ整備状況とFCEVの市場評価
　4.3　日本における水素インフラ整備状況とFCEVの市場評価
　4.4　各地域におけるFCEVの普及状況とその要因
5　水素エンジン自動車
　5.1　FCEVとの比較
　5.2　水素エンジン自動車の用途領域と市場拡大への課題

第2章　自動車用パワーエレクトロニクス・パワートレイン
1　モーター
2　スイッチング電源
3　インバーター
4　コンバーター
5　パワー半導体
　5.1 シリコンMOSFET
　5.2　IGBT
　5.3　シリコンダイオード
　5.4　SiC
　5.5　GaN
6　パワーコントロールユニット
7　ECU
8　ハーネス・コネクタ
9　ワイヤレス給電
10　車載充電器(OBC)
11　インフラとしての急速充電器(各種規格と動向・普及状況・政府の対応)
12　家庭・インフラ用一般充電器(各種規格と動向・普及状況・政府の対応)

第3章　車載機器の実装・放熱材料
1　車載用プリント基板
2　パワーデバイス用封止樹脂
　2.1　エポキシ樹脂
　2.2　シリコーンゲル
3　パワーデバイス用接続材料
　3.1　鉛フリーはんだ
　3.2　銀系接続材料(焼結材料を含む)
　3.3　銅系接続材料(焼結材料を含む)
　3.4　TLP材
　3.5　鉛入り高温はんだ
4　車載機器用放熱材料
　4.1　放熱シート
　4.2　放熱グリス
　4.3　放熱接着剤
5　車載機器用放熱構造
　5.1　間接片面冷却方式における各種構造とその採用割合とその理由
　5.2　直接片面冷却方式における各種構造とその採用割合とその理由
　5.3　間接両面冷却方式における各種構造とその採用割合とその理由
　5.4　直接両面冷却方式における各種構造とその採用割合とその理由

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【車載機器の開発動向 編】
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第1章　機電一体インホイールモータ
1　はじめに
2　インホイールモータの車載
3　機電一体型インホイールモータの要件と事例
4　機電一体型インホイールモータの構造・要素技術
5　インホイールインバータの要素技術と実装
6　冷却システム
7　まとめ

第2章　車載用モータ・パワーモジュールの高電圧絶縁技術と絶縁性能評価
1　はじめに
2　車載用モータ・パワーモジュールの高電圧絶縁の課題と対策
3　EV高電圧絶縁技術の基礎
　3.1　モータ絶縁技術と部分放電発生メカニズム
　3.2　パワーモジュールの絶縁技術と部分放電発生メカニズム
　3.3　部分放電に影響する環境要因
　3.4　部分放電開始電圧の予測
4　モータのインパルス試験と部分放電計測
　4.1　インパルス試験の必要性
　4.2 インパルス部分放電計測と電源
　4.3　実機モータのインパルス絶縁評価試験
5　車載用モータ平角巻線の開発と絶縁評価
6　プリント回路基板の絶縁評価試験
7　まとめと今後の課題

第3章　EV走行中給電のための電化道路と高周波パワエレ
1　まえがき
2　電化の歴史
3　走行中給電の意義
4　連続ワイヤレス給電のしくみ
5　電力伝送効率
6　電界結合ワイヤレス電力伝送
7　高周波インバータ
8　高周波整流回路
9　むすび

第4章　縦型GaNデバイスの自動車への応用
1　はじめに
2　縦型GaNデバイスの特徴
3　GaNの報告例
4　ダイオード
　4.1　pnダイオード
　4.2　JBSダイオード
5　作製プロセスの現状と課題
　5.1　イオン注入
　5.2 GaN基板
6　まとめ

第5章　高圧ハーネス・高圧コネクタの技術動向
1　はじめに
2　電気駆動系と高圧ハーネス,高圧コネクタ,及びシールド
3　各種高圧ハーネス,高圧コネクタ
　3.1　パイプハーネス
　3.2　PNコネクタ
　3.3　パワーケーブル
　3.4　ダイレクトコネクタ
4　おわりに

第6章　パワーコントロールユニット
1　はじめに
2　パワーコントロールユニットとは
3　インバータ
4　チョッパとDCDCコンバータ
5　パワーコントロールユニットの冷却
6　パワーコントロールユニットの今後の展望

第7章　電子制御装置の動向と信頼性
1　次世代自動車における変化
　1.1　自動車の付加価値の変化
　1.2　次世代自動車における部品構成の変化
　1.3　エネルギーマネジメントの考え方
2　各電子制御製品の概要
　2.1　エアコン制御
　2.2　ボデー制御
　2.3　ブレーキ制御
　2.4　自動運転分野の制御
　2.5　電動車両分野の制御
3　次世代自動車の電子製品に求められること
　3.1　電子製品の小型・軽量化
　3.2　熱マネジメント
　3.3　品質保証の考え方
4　電子製品の信頼性
　4.1　製品開発プロセスと品質
　4.2　故障モデル
　4.3　加速評価試験
　4.4　製品評価のための条件設定
5　まとめ

第8章　車載電子機器の放熱・実装技術動向
1　自動車の電子制御化と電子製品の動向
　1.1　自動車の電子制御化
　1.2　電子製品と電子プラットフォーム設計
　1.3　電子製品への要求
2　小型実装技術と熱設計
　2.1　小型実装技術
　2.2　熱設計(熱伝達)
　2.3　熱設計(熱分離)
3　小型実装技術
　3.1　センサー系製品
　3.2　ECU系製品
　3.3　アクチュエーター系製品
　3.4　インバータ
4　熱マネジメント
　4.1　熱伝達(放熱)と材料
　4.2　熱分離(切換)
　4.3　熱分離(熱遮断)
5　まとめ

第9章　電気駆動車用パワー半導体実装における信頼性設計技術
1　はじめに
2　電気駆動車パワートレインの構成
　2.1　電気駆動車の構成要素
　2.2　PCUの使用環境とパワー半導体モジュールの構造
3　パワー半導体実装における信頼性設計
　3.1　パワー半導体モジュールの使用環境と信頼性保証
　3.2　パワー半導体モジュールの故障モード
4　おわりに

第10章　WBGパワーデバイスに向けたAg焼結接合材料の熱安定性向上
1　はじめに
2　Ag焼結接合材料の熱安定性向上
　2.1　Ag焼結接合材料の課題
　2.2　Ag焼結材料中への遷移金属化合物添加効果
3　まとめ

第11章　パワーデバイス向け銅接合材料
1　はじめに
2　Cu接合材の利点と課題
3　Cuナノ粒子の焼成
4　Cu接合材の接合強度と信頼性試験
5　おわりに

第12章　WBGパワーデバイスに対応したはんだ材料
1　緒言
2　はんだの供給形態とそれぞれの利点
3　真空リフロー炉
4　Niボール入りはんだ
5　高信頼性Pbフリーはんだ
6　高耐熱Pbフリーはんだ
7　マイクロAg焼結材料
8　むすび

第13章　車載機器用ソルダーレジストに求められる特性
1　ソルダーレジスト(Solder resist:SR)とは何か
2　車載機器用SR:高信頼性,高耐熱性グレード
3　車載機器用SR:高放熱グレード

第14章　形状異方性フィラーの配向制御を活用した放熱シート
1　はじめに
2　TIMの必要特性と放熱シートの特徴
　2.1　TIMの命題
　2.2　各製品の特徴
3　高熱伝導率化処方と背反事象
4　h-BN垂直配向シート(HEATEX® TS107)
　4.1　狙いとするフィラー充填構造と用いた伝熱フィラー
　4.2　放熱シートへの適用効果
　4.3　h-BN配向度の熱伝導率への影響
　4.4　定常法による熱伝導率の算出
5　導電フィラー垂直配向シート(HEATEX® TS211)
6　おわりに

おわりに