五大领域齐发力 三菱电机创新产品持续抢占市场新高地
2018-11-29俞庆华
6月26日,PCIM亚洲2018展会在上海世博展览馆隆重举行。作为全球500强企业,同时也是现代功率半导体器件的开拓者,大中国区三菱电机半导体携多款功率器件产品及相关解决方案亮相。
为了进一步巩固三菱电机功率半导体在变频家电市场的领先地位,三菱电机将依托位于合肥的功率半导体工厂和联合实验室,为中国客户提供更好、更快的支持;而在铁道牵引、电动汽车和工业新能源应用领域,三菱电机将持续性地联合国内知名大学和专业设计公司,开发本地化的基于新型功率半导体的整体解决方案。
五大领域齐发力
2018年,三菱电机将在变频家电、工业、新能源、轨道牵引、电动汽车五大领域,强化新产品的推广和应用力度。在变频家电领域,三菱电机将在分体式变频空调和变频洗衣机中扩大和强化SLIMDIP-L的应用,在空调风扇和变频冰箱中逐步扩大SLIMDIP-S的应用,在更小功率的变频家电应用中逐步推广使用表面封装型IPM。在中低压变频器、光伏逆变器、电动大巴、储能逆变器、SVG、风力发电等应用中,三菱电机将强化第7代IGBT模块的市场拓展;而在电动乘用轿车领域,三菱电机将为客户提供电动汽车专用模块和整体解决方案;在轨道牵引领域,将最新的X系列HVIGBT推广到高铁、动车、地铁等应用领域。
创新技术引领行业发展
六十年以来,三菱电机之所以能够一直保持行业领先地位在于持续性和创新性的研究与开发。
作为功率元器件的核心,IGBT芯片的重要性不言而喻。在功率半导体最新技术发展方面,三菱电机IGBT芯片技术一直在进步,第三代IGBT是平板型的构造,第四代IGBT是沟槽性的构造,第五代成为CSTBTTM,第六代是超薄化CSTBTTM,第七代IGBT构造更加微细化和超薄化的CSTBTTM。
从IGBT芯片的性能指数(FOM)上来看,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。从封装技术来看,在小容量消费类DIPIPMTM产品中,三菱电机采用了压注模的封装方法。在中容量工业产品、电动汽车专用产品中,采用了盒式封装。而在大容量、特别是用在高铁上的产品中,采用了高性能的碳化硅铝底板,然后再用盒式封装完成。
在量产供应的同时,三菱电机也在为下一个需求爆发点蓄势发力,大概在2022年左右,三菱电机将会考虑12英寸功率元器件产线的投资。在Dr.Gourab Majumdar看来,2020—2022年,IGBT芯片市场将会有大幅的增长。
作为下一代功率半导体的核心技术方向,与传统Si-IGBT模块相比, SiC功率模块最主要优势是开关损耗大幅度减小。对于特定逆变器应用,这种优势可以减小逆变器尺寸,提高逆变器效率及增加开关频率。目前,基于SiC功率器件逆变设备的应用领域正在不断扩大。但受制于成本因素,目前SiC功率器件市场渗透率很低,随着技术进步,碳化硅成本将快速下降,未来将是功率半导体市场主流产品。
三菱电机从2013年开始推出第一代碳化硅功率模块,事实上,早在1994年,三菱电机就开始了针对SiC技术的开发; 2015年开始,SiC功率器件开始进入众多全新应用领域,同年,三菱电机开发了第一款全SiC功率模块,配备在机车牵引系统在日本新干线安装使用。三菱电机SiC功率模块产品线已涵盖额定电流15~1 200 A及额定电压600~3 300 V,目前均可提供样品。
电力电子行业对功率器件的要求更多地体现在提升效率与减小尺寸功率密度方面,因此新型SiC MOSFET功率模块将获得越来越多的应用。为了满足功率器件市场对噪声低、效率高、尺寸小和质量轻的要求,三菱电机一直致力于研究和开发高技术产品。正在加紧研发新一代沟槽栅SiC MOSFET芯片技术, 该技术将进一步改善短路耐量和导通电阻的关系,并计划在2020年实现新型SiC MOSFET模块的商业化。