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碳化硅之演进 三菱电机深耕下一代功率器件

发布时间:2020-12-08 来源:《变频器世界》 JAMES 类型:独家原创 人浏览
关键字:

PCIM 电力电子 三菱电机 MOSFET模块

导  读:

作为电力电子领域的专业性展会,PCIM Asia2020汇聚了全球顶尖的功率半导体厂商,其中三菱电机以“创新功率器件构建可持续未来”为主题,重点展示了其第7代超小型DIPIPMTM、第2代工业用全SiC MOSFET模块、X系列HVIGBT(标准封装)、混合SiC HVIGBT和全SiC高压MOSFET五大新品。

  在新能源和电气化蓬勃发展的趋势下,功率半导体显现出越来越重要的地位,如今IGBT、MOSFET等功率器件已被广泛应用于工业变频、光伏逆变、风电变流、轨道牵引、变频家电等领域,伴随着电动汽车、节能家电等产业的兴旺,功率半导体行业将迎来一个更繁荣的时代!


  11月16-18日,上海国际电力元件、可再生能源管理展览会(PCIM Asia2020)在上海世博展览馆举办。作为电力电子领域的专业性展会,本次展会汇聚了全球顶尖的功率半导体厂商,其中三菱电机以“创新功率器件构建可持续未来”为主题,重点展示了其第7代超小型DIPIPMTM、第2代工业用全SiC MOSFET模块、X系列HVIGBT(标准封装)、混合SiC HVIGBT和全SiC高压MOSFET五大新品。  作为功率半导体行业的头部厂商之一,三菱电机此次展示围绕着工业新能源、变频家电、电动汽车和轨道交通四大应用场景。在工业新能源展台上,可以看到三菱电机第2代全SiC MOSFET模块、第7代IGBT模块(NX封装)和基于NX7 CIB的通用变频器解决方案,其中2代全SiC MOSFET模块基于6英寸晶圆技术开发,相比第1代产品降低了导通饱和压降,同时提升了开通阈值电压和短路能力。  在变频家电展台上,三菱电机展示了超小型DIPIPMTM、小型&大型DIPIPMTM等压注模智能功率模块产品。作为家电功率器件领域技术和市场的创新者,三菱电机在第7代超小型DIPIPMTM产品上做了技术提升,最大结温由之前的150℃提升至175℃,最大额定电流由35A扩展至40A。DIPIPMTM产品在家电行业已经取得了圆满的成功,自1996年以来累积出货量已经超过8亿颗,目前三菱电机正尝试扩展到工业领域,例如变频器、伺服驱动器产品等。

超小型DIPIPMTM   除了家电领域之外,轨道牵引是三菱电机功率模块应用的另一个优势领域,三菱电机逐步完善了基于Si材料的X系列HVIGBT,该产品已经广泛应用于轨道牵引领域。还有,此次展出的混合SiC HVIGBT和全SiC高压MOSFET产品,采用LV100和HV100全新设计的双管HVIGBT封装,把高压功率模块的电流密度提升到了新的高度。  疫情下的2020年,研发不停步  2020年在疫情的影响下,人与人之间面对面的交流机会减少,而三菱电机功率半导体产品的研发恰恰需要与客户更多的联系和接触,尤其是一些定制化的产品。据三菱电机半导体大中国区技术总监宋高升透露,三菱电机在疫情期间主要通过网络视频的方式与客户进行沟通,以保持新产品研发不中断,今年新产品相对往年还是少了一些。  即便如此,三菱电机依然是功率半导体技术领先企业。其第7代IGBT芯片已经十分成熟,并在此基础上推出了一体化封装的第7代IGBT模块,具有更低损耗和更长寿命,性价比大幅提升,目前在SVG无功补偿装置、变频器等领域有着较好的应用。

第7代IGBT模块   此外,在碳化硅方面三菱电机已经推出了一系列的产品,包括全碳化硅和混合碳化硅模块。碳化硅作为第三代半导体材料,具有高频、高效、高功率、耐高温等优点,是下一代功率半导体发力的主要方向。宋高升认为,未来硅基和碳化硅基功率模块两者会并存多年,目前碳化硅功率模块在小功率领域得到相对多的应用,而在大功率领域由于成本较高,其成熟应用仍然需要时间。  目前,碳化硅功率模块的主要卖点之一是提升变流器的功率密度。例如在电动汽车领域,借助碳化硅功率模块可以使其轻量化;在轨道牵引领域,借助碳化硅功率模块可以使牵引变流器和辅助变流器变得更小更轻。此外,碳化硅功率模块还可以在多个正在试点的在建微电网的固态变压器中发挥所长,这些市场一旦试验成熟,将会产生大量需求。  攻占下一座城,将碳化硅产品系列化  作为新一代宽禁带功率器件,碳化硅无疑是新的风口。宋高升表示,三菱电机计划将碳化硅产品更好的系列化,并针对中国市场开发出更适用于本土化应用的产品。  在变频家电和轨道牵引领域,三菱电机功率器件拥有很高的市场占有率。今后,三菱电机也期望通过第7代DIPIPMTM和SLIMDIPTM继续保持在家电行业中的市场领先,然后在轨道牵引以及工业应用领域,利用自身的碳化硅技术优势,将市场份额做大。


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