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?三菱電機投資興建6英寸晶圓生產線擴大碳化硅功率器件產量

文章出處:電源 責任編輯:上海現易電子元器件有限公司 發表時間:2017-07-04

三菱電機半導體首席技術執行官Gourab Majumdar博士日前表示,為了提高三菱電機(www.MitsubishiElectric-mesh.com)旗下碳化硅功率器件的市場滲透率,公司已經開始投資興建6英寸晶圓生產線來擴產,再配合創新技術向市場推出更多采用碳化硅芯片的功率器件新產品。

在剛舉行的PCIM亞洲2017展上,Majumdar博士稱,三菱電機從2013年開始推出第一代碳化硅功率模塊,至2015年進入第二代產品,并且率先投產4英寸晶圓生產線。由于碳化硅需求量急速增長,三菱電機投資建造6英寸晶圓生產線,配合新技術來縮少芯片尺寸,預計在2018年推出第三代碳化硅功率器件。


     


三菱電機半導體首席技術執行官Gourab Majumdar博士稱自從在1996年推出DIPIPMTM后,累計出貨量已超過5億顆,右為三菱電機半導體大中國區總經理四個所大亮先生,左為三菱電機半導體大中國區市場總監錢宇峰先生。

擴產可調整價格


由于全碳化硅和混合型碳化硅的價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,主要應用在日本新干線,工業領域的數控機床和太陽能逆變器上,他期望在6英寸晶圓生產線投產后,價格有望可以調整。

Majumdar博士指出,碳化硅的優勢在超高頻應用,并且抗結溫能力很高,可以讓電子電力系統更安全、更小型化和更輕量化。

在今年的PCIM亞洲展中,三菱電機展出一款已經量產,特別適合變頻家電的全碳化硅超小型產品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。它與市場上廣泛應用的超小型的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、欠壓保護及溫度模擬量輸出。


     

 
變頻家電用的碳化硅功率器件

至于應用在工業上的全碳化硅MOSFET和SBD,它的損耗比單晶硅器件大幅減少70%,更強的高頻開關特性,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兩個產品。現時正在開發更多產品,估計到2020年可以推出全線產品。

全新HVIPM含三大保護功能


三菱電機在PCIM亞洲展2017中,首次在中國展出全新的HVIPM高壓智能功率模塊,可以應用在鐵道牽引上。Majumdar博士介紹稱,與HVIGBT相比,它的優勢在于內置驅動電路和保護電路,具有過流保護、過溫保護及欠壓保護三大功能,一旦系統出現異常就能安全地停止運作。采用HVIPM開發牽引變流器,使周邊電路更簡化,開發周期更短,產品使用壽命和可靠性增強。

他續指出,HVIPM跟市場上廣泛應用的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兩個規格,除了電壓等級及電流等級不同外,保證結溫點也不同,6.5 kV產品和目前的HVIGBT是同一個水平,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博士稱市場十分看好這個領域,三菱電機早已開發車載功率模塊,至今全球大約有1,000萬輛汽車使用三菱電機的半導體功率模塊。
 
Majumdar博士表示,三菱電機汽車專用功率模塊的優勢在于系列更廣,分J1A和J1B兩種。J1A是700A以下的小功率產品,而J1B是大功率的,電流可以達到1000A。兩種產品疊加起來的話,覆蓋300A到1000A的電流等級和650V到1200V的耐壓值產品。

J1B大功率產品系列是六合一,有1000A/650V和600A/1200V兩種,一個模塊就可以把主驅動系統搭起來。這個產品采用了第七代IGBT芯片,功率密度很高,雜散電感非常小,不含鉛的設計符合環保要求。J1A和J1B的產品采用針型的散熱器,可以直接插到車身的水槽內進行水冷散熱。

由于J1系列產品驅動及整體散熱的開發還是比較復雜,為了便于中國客戶采用,三菱電機給每個產品配置相應的整體解決方案,包括驅動板、薄膜電容、散熱器等等,以縮短客戶的開發周期。


     


三菱電機第7代IGBT模塊首次作全電壓、全封裝及全系列展出。

總的來說,三菱電機半導體功率器件廣泛地應用在工業及新能源、機車牽引、新能源汽車和家電四大領域,各大應用的銷售額比例基本是25%至30%。 

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