三菱電機(jī)投資興建6英寸晶圓生產(chǎn)線擴(kuò)大碳化硅功率器件產(chǎn)量

三菱電機(jī)半導(dǎo)體首席技術(shù)執(zhí)行官Gourab Majumdar博士日前表示，為了提高三菱電機(jī)(www.MitsubishiElectric-mesh.com)旗下碳化硅功率器件的市場(chǎng)滲透率，公司已經(jīng)開始投資興建6英寸晶圓生產(chǎn)線來擴(kuò)產(chǎn)，再配合創(chuàng)新技術(shù)向市場(chǎng)推出更多采用碳化硅芯片的功率器件新產(chǎn)品。

在剛舉行的PCIM亞洲2017展上，Majumdar博士稱，三菱電機(jī)從2013年開始推出第一代碳化硅功率模塊，至2015年進(jìn)入第二代產(chǎn)品，并且率先投產(chǎn)4英寸晶圓生產(chǎn)線。由于碳化硅需求量急速增長(zhǎng)，三菱電機(jī)投資建造6英寸晶圓生產(chǎn)線，配合新技術(shù)來縮少芯片尺寸，預(yù)計(jì)在2018年推出第三代碳化硅功率器件。

三菱電機(jī)半導(dǎo)體首席技術(shù)執(zhí)行官Gourab Majumdar博士稱自從在1996年推出DIPIPMTM后，累計(jì)出貨量已超過5億顆，右為三菱電機(jī)半導(dǎo)體大中國(guó)區(qū)總經(jīng)理四個(gè)所大亮先生，左為三菱電機(jī)半導(dǎo)體大中國(guó)區(qū)市場(chǎng)總監(jiān)錢宇峰先生。

擴(kuò)產(chǎn)可調(diào)整價(jià)格

由于全碳化硅和混合型碳化硅的價(jià)格與單晶硅的差距仍大，Majumdar博士表示整體出貨量還是比較少，主要應(yīng)用在日本新干線，工業(yè)領(lǐng)域的數(shù)控機(jī)床和太陽能逆變器上，他期望在6英寸晶圓生產(chǎn)線投產(chǎn)后，價(jià)格有望可以調(diào)整。

Majumdar博士指出，碳化硅的優(yōu)勢(shì)在超高頻應(yīng)用，并且抗結(jié)溫能力很高，可以讓電子電力系統(tǒng)更安全、更小型化和更輕量化。

在今年的PCIM亞洲展中，三菱電機(jī)展出一款已經(jīng)量產(chǎn)，特別適合變頻家電的全碳化硅超小型產(chǎn)品DIPIPMTM，其二極管及MOSFET均采用碳化硅，減少損耗及噪聲，令效率更高。它與市場(chǎng)上廣泛應(yīng)用的超小型的DIPIPMTM封裝相同，可采用同樣的電路板，額定電流覆蓋15A、25A/600V，配備集成短路保護(hù)、欠壓保護(hù)及溫度模擬量輸出。

變頻家電用的碳化硅功率器件

至于應(yīng)用在工業(yè)上的全碳化硅MOSFET和SBD，它的損耗比單晶硅器件大幅減少70%，更強(qiáng)的高頻開關(guān)特性，可以使周邊器件小型化，減少整體封裝尺寸，額定電流覆蓋1200V/400A和1200V/800A兩個(gè)產(chǎn)品。現(xiàn)時(shí)正在開發(fā)更多產(chǎn)品，估計(jì)到2020年可以推出全線產(chǎn)品。

全新HVIPM含三大保護(hù)功能

三菱電機(jī)在PCIM亞洲展2017中，首次在中國(guó)展出全新的HVIPM高壓智能功率模塊，可以應(yīng)用在鐵道牽引上。Majumdar博士介紹稱，與HVIGBT相比，它的優(yōu)勢(shì)在于內(nèi)置驅(qū)動(dòng)電路和保護(hù)電路，具有過流保護(hù)、過溫保護(hù)及欠壓保護(hù)三大功能，一旦系統(tǒng)出現(xiàn)異常就能安全地停止運(yùn)作。采用HVIPM開發(fā)牽引變流器，使周邊電路更簡(jiǎn)化，開發(fā)周期更短，產(chǎn)品使用壽命和可靠性增強(qiáng)。

他續(xù)指出，HVIPM跟市場(chǎng)上廣泛應(yīng)用的HVIGBT相比，封裝尺寸一樣，并且主端子兼容，客戶可以輕易地以HVIPM來取代HVIGBT。

HVIPM有3.3kV/1500A和6.5kV/750A兩個(gè)規(guī)格，除了電壓等級(jí)及電流等級(jí)不同外，保證結(jié)溫點(diǎn)也不同，6.5 kV產(chǎn)品和目前的HVIGBT是同一個(gè)水平，從—400C到1250C;而3.3 kV是從—500C到1500C。

高功率密度J1系列車載功率模塊

隨著新能源汽車的普及，Majumdar博士稱市場(chǎng)十分看好這個(gè)領(lǐng)域，三菱電機(jī)早已開發(fā)車載功率模塊，至今全球大約有1,000萬輛汽車使用三菱電機(jī)的半導(dǎo)體功率模塊。

Majumdar博士表示，三菱電機(jī)汽車專用功率模塊的優(yōu)勢(shì)在于系列更廣，分J1A和J1B兩種。J1A是700A以下的小功率產(chǎn)品，而J1B是大功率的，電流可以達(dá)到1000A。兩種產(chǎn)品疊加起來的話，覆蓋300A到1000A的電流等級(jí)和650V到1200V的耐壓值產(chǎn)品。

J1B大功率產(chǎn)品系列是六合一，有1000A/650V和600A/1200V兩種，一個(gè)模塊就可以把主驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)搭起來。這個(gè)產(chǎn)品采用了第七代IGBT芯片，功率密度很高，雜散電感非常小，不含鉛的設(shè)計(jì)符合環(huán)保要求。J1A和J1B的產(chǎn)品采用針型的散熱器，可以直接插到車身的水槽內(nèi)進(jìn)行水冷散熱。

由于J1系列產(chǎn)品驅(qū)動(dòng)及整體散熱的開發(fā)還是比較復(fù)雜，為了便于中國(guó)客戶采用，三菱電機(jī)給每個(gè)產(chǎn)品配置相應(yīng)的整體解決方案，包括驅(qū)動(dòng)板、薄膜電容、散熱器等等，以縮短客戶的開發(fā)周期。

三菱電機(jī)第7代IGBT模塊首次作全電壓、全封裝及全系列展出。

總的來說，三菱電機(jī)半導(dǎo)體功率器件廣泛地應(yīng)用在工業(yè)及新能源、機(jī)車牽引、新能源汽車和家電四大領(lǐng)域，各大應(yīng)用的銷售額比例基本是25%至30%。