6月26日,PCIM亞洲2018展會在上海世博展覽館隆重舉行。作為全球500強企業(yè),同時也是現(xiàn)代功率半導(dǎo)體器件的開拓者,大中國區(qū)三菱電機半導(dǎo)體攜多款功率器件產(chǎn)品及相關(guān)解決方案亮相。
為了進一步鞏固三菱電機功率半導(dǎo)體在變頻家電市場的領(lǐng)先地位,三菱電機將依托位于合肥的功率半導(dǎo)體工廠和聯(lián)合實驗室,為中國客戶提供更好、更快的支持;而在鐵道牽引、電動汽車和工業(yè)新能源應(yīng)用領(lǐng)域,三菱電機將持續(xù)性地聯(lián)合國內(nèi)知名大學(xué)和專業(yè)設(shè)計公司,開發(fā)本地化的基于新型功率半導(dǎo)體的整體解決方案。
2018年,三菱電機將在變頻家電、工業(yè)、新能源、軌道牽引、電動汽車五大領(lǐng)域,強化新產(chǎn)品的推廣和應(yīng)用力度。在變頻家電領(lǐng)域,三菱電機將在分體式變頻空調(diào)和變頻洗衣機中擴大和強化SLIMDIP-L的應(yīng)用,在空調(diào)風扇和變頻冰箱中逐步擴大SLIMDIP-S的應(yīng)用,在更小功率的變頻家電應(yīng)用中逐步推廣使用表面封裝型IPM。在中低壓變頻器、光伏逆變器、電動大巴、儲能逆變器、SVG、風力發(fā)電等應(yīng)用中,三菱電機將強化第7代IGBT模塊的市場拓展;而在電動乘用轎車領(lǐng)域,三菱電機將為客戶提供電動汽車專用模塊和整體解決方案;在軌道牽引領(lǐng)域,將最新的X系列HVIGBT推廣到高鐵、動車、地鐵等應(yīng)用領(lǐng)域。
六十年以來,三菱電機之所以能夠一直保持行業(yè)領(lǐng)先地位在于持續(xù)性和創(chuàng)新性的研究與開發(fā)。
作為功率元器件的核心,IGBT芯片的重要性不言而喻。在功率半導(dǎo)體最新技術(shù)發(fā)展方面,三菱電機IGBT芯片技術(shù)一直在進步,第三代IGBT是平板型的構(gòu)造,第四代IGBT是溝槽性的構(gòu)造,第五代成為CSTBTTM,第六代是超薄化CSTBTTM,第七代IGBT構(gòu)造更加微細化和超薄化的CSTBTTM。
從IGBT芯片的性能指數(shù)(FOM)上來看,第六代已比第一代提高了16倍,第七代比第一代提高了26倍。從封裝技術(shù)來看,在小容量消費類DIPIPMTM產(chǎn)品中,三菱電機采用了壓注模的封裝方法。在中容量工業(yè)產(chǎn)品、電動汽車專用產(chǎn)品中,采用了盒式封裝。而在大容量、特別是用在高鐵上的產(chǎn)品中,采用了高性能的碳化硅鋁底板,然后再用盒式封裝完成。
在量產(chǎn)供應(yīng)的同時,三菱電機也在為下一個需求爆發(fā)點蓄勢發(fā)力,大概在2022年左右,三菱電機將會考慮12英寸功率元器件產(chǎn)線的投資。在Dr.Gourab Majumdar看來,2020—2022年,IGBT芯片市場將會有大幅的增長。
作為下一代功率半導(dǎo)體的核心技術(shù)方向,與傳統(tǒng)Si-IGBT模塊相比, SiC功率模塊最主要優(yōu)勢是開關(guān)損耗大幅度減小。對于特定逆變器應(yīng)用,這種優(yōu)勢可以減小逆變器尺寸,提高逆變器效率及增加開關(guān)頻率。目前,基于SiC功率器件逆變設(shè)備的應(yīng)用領(lǐng)域正在不斷擴大。但受制于成本因素,目前SiC功率器件市場滲透率很低,隨著技術(shù)進步,碳化硅成本將快速下降,未來將是功率半導(dǎo)體市場主流產(chǎn)品。
三菱電機從2013年開始推出第一代碳化硅功率模塊,事實上,早在1994年,三菱電機就開始了針對SiC技術(shù)的開發(fā); 2015年開始,SiC功率器件開始進入眾多全新應(yīng)用領(lǐng)域,同年,三菱電機開發(fā)了第一款全SiC功率模塊,配備在機車牽引系統(tǒng)在日本新干線安裝使用。三菱電機SiC功率模塊產(chǎn)品線已涵蓋額定電流15~1 200 A及額定電壓600~3 300 V,目前均可提供樣品。
電力電子行業(yè)對功率器件的要求更多地體現(xiàn)在提升效率與減小尺寸功率密度方面,因此新型SiC MOSFET功率模塊將獲得越來越多的應(yīng)用。為了滿足功率器件市場對噪聲低、效率高、尺寸小和質(zhì)量輕的要求,三菱電機一直致力于研究和開發(fā)高技術(shù)產(chǎn)品。正在加緊研發(fā)新一代溝槽柵SiC MOSFET芯片技術(shù), 該技術(shù)將進一步改善短路耐量和導(dǎo)通電阻的關(guān)系,并計劃在2020年實現(xiàn)新型SiC MOSFET模塊的商業(yè)化。