次世代パワーエレクトロニクス技術開発プロジェクト
府省庁: 経済産業省
事業番号: 0415
担当部局: 産業技術環境局 商務情報政策局 研究開発課 情報通信機器課
事業期間: 2013年〜2019年
会計区分: エネルギー対策特別会計エネルギー需給勘定
実施方法: 交付
事業の目的
省エネの切り札とも言えるパワーエレクトロニクスについて、本事業では、パワー半導体の性能限界突破や新材料パワー半導体を駆使したアプリケーションへの応用開発を行い、現状技術の延長線上では電力変換器等のパワーエレクトロニクス機器が大型化したり、コスト高となるなど適用範囲を更に拡大し、飛躍的な省エネ化の実現が困難な状況を打開する。
事業概要
本事業では、以下について行う。
①SiCパワー半導体について、結晶・ウェハから素子開発、電力変換器設計等まで一貫した取り組むによる実用化の加速。（平成26年度終了）
②新材料パワー半導体をアプリケーションに適用するため、モジュール化のための材料、設計技術、実装技術等の開発、開発したモジュール等を適用し
たシステムの試作、動作実証等からなる応用開発。
③Siパワー半導体に革新的な手法を用いることによる、現状のSiパワー半導体の性能限界突破。
④高い電気的特性を有するGaNをパワー半導体として応用するための技術開発。 （補助率：2/3、1/2）
予算額・執行額
※単位は100万円
| 年度 | 要求額 | 当初予算 | 補正予算 | 前年度から繰越し | 翌年度へ繰越し | 予備費等 | 予算計 | 執行額 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 2013 | - | 1,980 | 0 | 0 | 0 | 220 | 2,022 | 2,022 |
| 2014 | - | 4,500 | 0 | 178 | 0 | 0 | 4,403 | 4,403 |
| 2015 | - | 2,500 | 0 | 0 | 0 | 0 | 2,500 | - |
| 2016 | 2,750 | - | - | - | - | - | - | - |
成果目標及び成果実績（アウトカム）
平成42年度までに、Siパワー半導体からSiCパワー半導体に置き換えることによるCO2排出量1,511万トンの削減 ※中間評価等において目標値の検証を行う
Siパワー半導体からSiCパワー半導体に置き換えることによるCO2排出削減量 （目標：2030年度に1511 万t）
| 年度 | 当初見込み | 成果実績 |
|---|---|---|
| 2013 | - 万t | - 万t |
| 2014 | - 万t | - 万t |
平成26年度までに、エピタキシャル膜に対し、均一度：厚さ±2%の品質を実現
エピタキシャル膜に対する均一度：厚さ （目標：2014年度に2 ％）
| 年度 | 当初見込み | 成果実績 |
|---|---|---|
| 2013 | - ％ | 2.2 ％ |
| 2014 | - ％ | 2 ％ |
平成28年度までに、試作するSiC-MOSFETの耐圧が6.5kV以上 ※平成28年度に中間目標の達成状況を確認
試作するSiC-PiNダイオードの耐圧 （目標：2016年度に6.5 kV）
| 年度 | 当初見込み | 成果実績 |
|---|---|---|
| 2013 | - kV | - kV |
| 2014 | - kV | 6.5 kV |
平成28年度までに、試作する用途を最適化した次世代モジュールにおいて製品コスト30%減の目途付け ※平成28年度に中間目標の達成状況を確認
試作する用途の設定件数 （目標：2016年度に30 ％）
| 年度 | 当初見込み | 成果実績 |
|---|---|---|
| 2013 | - ％ | - ％ |
| 2014 | - ％ | 2 ％ |
平成28年度までに、従来のSiパワー半導体と昇圧コンバータを用いた電動システムに対してPCU部の損失が1/3以下 ※平成28年度に中間目標の達成状況を確認
試作SiCモジュールのSi-IGBTに対する損失評価 （目標：2016年度にNone ％）
| 年度 | 当初見込み | 成果実績 |
|---|---|---|
| 2013 | - ％ | - ％ |
| 2014 | - ％ | - ％ |
平成28年度までに、試作するSi-IGBTの耐圧が1,000V以上 ※平成28年度に中間目標の達成状況を確認
試作するSi-PiNダイオードの耐圧 （目標：2016年度に1000 V）
| 年度 | 当初見込み | 成果実績 |
|---|---|---|
| 2013 | - V | - V |
| 2014 | - V | 1000 V |
活動指標及び活動実績（アウトプット）
新材料パワー半導体に係る応用開発及びSiパワー半導体の限界突破に係る提案の採択件数（累計）
| 年度 | 当初見込み | 活動実績 |
|---|---|---|
| 2013 | 2 件 | 2 件 |
| 2014 | 6 件 | 6 件 |
主要な支出先
| 年度 | 支出先 | 業務概要 | 支出額（百万円） |
|---|---|---|---|
| 2014 | 国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構 | プロジェクト管理 | 4,403 |
| 2014 | 技術研究組合次世代パワーエレクトロニクス研究開発機構 | 高品質・大口径ＳｉＣ結晶成長技術開発、大口径SiCウエハ加工技術開発、SiCエピタキシャル膜成長技術、SiC高耐圧スイッチングデバイス製造技術 | 1,423 |
| 2014 | 富士電機株式会社 | 次世代パワーエレクトロニクス応用システム開発 | 531 |
| 2014 | 三菱電機株式会社 | 次世代パワーエレクトロニクス応用システム開発 | 474 |
| 2014 | 国立大学法人東京工業大学 | 新世代Ｓｉパワーデバイス技術開発 | 460 |
| 2014 | 国立大学法人東京大学 | 新世代Ｓｉパワーデバイス技術開発 | 397 |
| 2014 | ファインセラミックス技術研究組合 | 高耐熱部品統合パワーモジュール化技術開発 | 395 |
| 2014 | 新日鐵住金株式会社 | 高品質・大口径ＳｉＣ結晶成長技術開発 | 200 |
| 2014 | 日本ファインセラミックス株式会社 | 次世代パワーエレクトロニクス応用システム開発 | 166 |
| 2014 | 技術研究組合次世代パワーエレクトロニクス研究開発機構 | 高耐熱部品統合パワーモジュール化技術開発 | 139 |
| 2014 | 株式会社デンソー | 次世代パワーエレクトロニクス応用システム開発 | 69 |
| 2014 | 国立大学法人九州大学 | 新世代Ｓｉパワーデバイス技術開発 | 46 |
| 2014 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 新世代Ｓｉパワーデバイス技術開発 | 45 |
| 2014 | 学校法人明治大学 | 新世代Ｓｉパワーデバイス技術開発 | 29 |
| 2014 | 国立大学法人九州工業大学 | 新世代Ｓｉパワーデバイス技術開発 | 29 |
| 2014 | 株式会社三菱総合研究所 | パワーエレクトロニクスの市場動向及び技術開発動向等に関する検討 | 22 |
| 2014 | 国立大学法人東京大学 | 次世代パワーエレクトロニクス応用システム開発 | 20 |
| 2014 | 国立大学法人大阪大学 | 次世代パワーエレクトロニクス応用システム開発 | 20 |
| 2014 | 公立大学法人首都大学東京 | 新世代Ｓｉパワーデバイス技術開発 | 14 |
| 2014 | ＤＯＷＡエレクトロニクス株式会社 | 次世代パワーエレクトロニクス応用システム開発 | 14 |
| 2014 | 一般財団法人電力中央研究所 | 高品質・大口径ＳｉＣ結晶成長技術開発 | 13 |
| 2014 | 国立大学法人東京工業大学 | 高耐熱部品統合パワーモジュール化技術開発 | 10 |
| 2014 | 一般社団法人日本ファインセラミックス協会 | 高耐熱部品統合パワーモジュール化技術開発 | 10 |
| 2014 | 国立大学法人名古屋大学 | 高品質・大口径ＳｉＣ結晶成長技術開発 | 8 |
| 2014 | 学校法人早稲田大学 | 次世代パワーエレクトロニクス応用システム開発 | 6 |
| 2014 | 国立大学法人九州工業大学 | 次世代パワーエレクトロニクス応用システム開発 | 6 |
| 2014 | 電気化学工業株式会社 | 次世代パワーエレクトロニクス応用システム開発 | 6 |
| 2014 | アレントジャパン株式会社 | 次世代パワーエレクトロニクス応用システム開発 | 6 |
| 2014 | 株式会社コージン | 次世代パワーエレクトロニクス応用システム開発 | 4 |
| 2014 | ＮＲＩサイバーパテント株式会社 | パワーエレクトロニクス技術の特許等の動向に関する検討 | 4 |
| 2014 | 東京エレクトロンデバイス株式会社 | 次世代パワーエレクトロニクス応用システム開発 | 4 |
| 2014 | 日本軽金属株式会社 | 次世代パワーエレクトロニクス応用システム開発 | 4 |
| 2014 | ＤＯＷＡメタルテック株式会社 | 次世代パワーエレクトロニクス応用システム開発 | 4 |
| 2014 | 富士電機エフテック株式会社 | 次世代パワーエレクトロニクス応用システム開発 | 4 |
| 2014 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 次世代パワーエレクトロニクス応用システム開発 | 3 |
| 2014 | アルプス・グリーンデバイス株式会社 | 次世代パワーエレクトロニクス応用システム開発 | 3 |
| 2014 | 東京エレクトロン株式会社 | 次世代パワーエレクトロニクス応用システム開発 | 2 |
| 2014 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 | 高品質・大口径ＳｉＣ結晶成長技術開発 | 1 |
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