電装品の安全性向上に貢献する車載ブラシレスDCモーター用ゲートドライバーの発売について【東芝デバイス＆ストレージ】

2023年2月28日

電装品の安全性向上に貢献する
車載ブラシレスDCモーター用ゲートドライバーの発売について

当社は、電動パワーステアリングシステム（EPS）や電動ブレーキ、シフトバイワイヤーなどのモーター向けに、車載ブラシレスDCモーター用ゲートドライバー[注1]「TB9083FTG」を製品化し、量産出荷を開始しました。

車載機器の開発では、自動車に向けた機能安全規格「ISO 26262」への対応が必要不可欠となっており、搭載される半導体チップや電子部品にもこの規格への対応が求められます。

新製品は、3相ブラシレスDCモーター駆動用の外付けNチャネルパワーMOSFETを制御/駆動し、高い安全性が要求される車載機器で使用できるよう、ISO 26262 2nd edition の機能安全[注2]に対応、さらにASIL-D[注3] をサポートします。

新製品は、EPSや電動ブレーキ、シフトバイワイヤーなどのブラシレスDCモーター向けに最適です。

またEPSなどのセーフティーリレー[注4]を必要とするシステム向けに、モーター用リレーや電源用リレーを制御/駆動する3chのセーフティーリレー用ゲートドライバーを内蔵しています。これにより、外付け部品が不要となり員数削減に貢献します。

パッケージは、ウェッタブルフランク[注5]構造のP-VQFN 48-0707-0.50-005を採用しました。これにより、自動光学検査装置（AOI）を使ったはんだ付け接合部の外観検査が容易になり、信頼性向上にも寄与します。さらに、当社で実装温度サイクル試験を行い3000サイクルをクリアすることを確認しており、ユーザーが安心して当QFNを使用できるようデータを取得しました。

また、小型パッケージ（7.0mm×7.0mm (typ.)）を採用することで既存製品[注6]と比べ実装面積を約66%削減しました。より高い安全性を確保するために有効な冗長設計によりECU基板への電子部品数が増加する傾向にありますが、これにより実装面積の拡大を抑制することが可能です。

さらに、外付けMOSFETのオープンショートを検出する診断回路を内蔵しました。この診断用にマイコン（MCU）のA-Dコンバーター（ADC）を使用する必要がなくなることに加えて、ソフトウエアのコード量を削減可能です。また診断の際に必要になる外付け抵抗を削減できます。

当社は、ISO 26262に対応した車載機器向け3相ブラシレスDCモーター用ゲートドライバーの製品ラインアップ拡充を強化しています。今後も、内蔵機能を向上させた製品を順次市場へ投入し、車載機器の電動化や安全性向上に貢献します。

応用機器

車載機器
・電動パワーステアリングシステム（EPS）、電動ブレーキ、シフトバイワイヤー、各種ポンプなど

応用機器

新製品の主な特長
・セーフティーリレー用ドライバーを3チャネル搭載
・小型パッケージ採用で実装面積を約66%削減[注6]
・外付けMOSFETの自己診断回路を内蔵

[注1] MOSFETを駆動するためのドライバー
[注2] 機能安全とは、電気・電子システムの機能不全が引き起こす故障によるリスクを許容できるレベルまで下げるという考え方です。特に第三者に対して、システムが安全であることを合理的に説明できることが重要となっています。自動車向け機能安全の規格である「ISO 26262」では、機能安全を正しく実現するための開発プロセスなどが規定されています。
[注3] ASIL: Automotive Safety Integrity Level （自動車安全度水準）、D: Dグレード（A～Dの最高ランク）
[注4] モーターや外付けFETなどに異常が発生したときに、それらを電気的に切り離す役割を担う電子部品
[注5] パッケージのリード側面の形状
[注6] 当社既存製品「TB9081FG」（12.0mm×12.0mm(typ.)）との比較