三菱电机投资兴建6英寸晶圆生产线扩大碳化硅功率器件产量

三菱电机半导体首席技术执行官Gourab Majumdar博士日前表示，为了提高三菱电机(www.MitsubishiElectric-mesh.com)旗下碳化硅功率器件的市场渗透率，公司已经开始投资兴建6英寸晶圆生产线来扩产，再配合创新技术向市场推出更多采用碳化硅芯片的功率器件新产品。

在刚举行的PCIM亚洲2017展上，Majumdar博士称，三菱电机从2013年开始推出第一代碳化硅功率模块，至2015年进入第二代产品，并且率先投产4英寸晶圆生产线。由于碳化硅需求量急速增长，三菱电机投资建造6英寸晶圆生产线，配合新技术来缩少芯片尺寸，预计在2018年推出第三代碳化硅功率器件。

 

三菱电机半导体首席技术执行官Gourab Majumdar博士称自从在1996年推出DIPIPMTM后，累计出货量已超过5亿颗，右为三菱电机半导体大中国区总经理四个所大亮先生，左为三菱电机半导体大中国区市场总监钱宇峰先生。

扩产可调整价格

由于全碳化硅和混合型碳化硅的价格与单晶硅的差距仍大，Majumdar博士表示整体出货量还是比较少，主要应用在日本新干线，工业领域的数控机床和太阳能逆变器上，他期望在6英寸晶圆生产线投产后，价格有望可以调整。

Majumdar博士指出，碳化硅的优势在超高频应用，并且抗结温能力很高，可以让电子电力系统更安全、更小型化和更轻量化。

在今年的PCIM亚洲展中，三菱电机展出一款已经量产，特别适合变频家电的全碳化硅超小型产品DIPIPMTM，其二极管及MOSFET均采用碳化硅，减少损耗及噪声，令效率更高。它与市场上广泛应用的超小型的DIPIPMTM封装相同，可采用同样的电路板，额定电流覆盖15A、25A/600V，配备集成短路保护、欠压保护及温度模拟量输出。

 

变频家电用的碳化硅功率器件

至于应用在工业上的全碳化硅MOSFET和SBD，它的损耗比单晶硅器件大幅减少70%，更强的高频开关特性，可以使周边器件小型化，减少整体封装尺寸，额定电流覆盖1200V/400A和1200V/800A两个产品。现时正在开发更多产品，估计到2020年可以推出全线产品。

全新HVIPM含三大保护功能

三菱电机在PCIM亚洲展2017中，首次在中国展出全新的HVIPM高压智能功率模块，可以应用在铁道牵引上。Majumdar博士介绍称，与HVIGBT相比，它的优势在于内置驱动电路和保护电路，具有过流保护、过温保护及欠压保护三大功能，一旦系统出现异常就能安全地停止运作。采用HVIPM开发牵引变流器，使周边电路更简化，开发周期更短，产品使用寿命和可靠性增强。

他续指出，HVIPM跟市场上广泛应用的HVIGBT相比，封装尺寸一样，并且主端子兼容，客户可以轻易地以HVIPM来取代HVIGBT。

HVIPM有3.3kV/1500A和6.5kV/750A两个规格，除了电压等级及电流等级不同外，保证结温点也不同，6.5 kV产品和目前的HVIGBT是同一个水平，从—400C到1250C;而3.3 kV是从—500C到1500C。

高功率密度J1系列车载功率模块

随着新能源汽车的普及，Majumdar博士称市场十分看好这个领域，三菱电机早已开发车载功率模块，至今全球大约有1,000万辆汽车使用三菱电机的半导体功率模块。

Majumdar博士表示，三菱电机汽车专用功率模块的优势在于系列更广，分J1A和J1B两种。J1A是700A以下的小功率产品，而J1B是大功率的，电流可以达到1000A。两种产品叠加起来的话，覆盖300A到1000A的电流等级和650V到1200V的耐压值产品。

J1B大功率产品系列是六合一，有1000A/650V和600A/1200V两种，一个模块就可以把主驱动系统搭起来。这个产品采用了第七代IGBT芯片，功率密度很高，杂散电感非常小，不含铅的设计符合环保要求。J1A和J1B的产品采用针型的散热器，可以直接插到车身的水槽内进行水冷散热。

由于J1系列产品驱动及整体散热的开发还是比较复杂，为了便于中国客户采用，三菱电机给每个产品配置相应的整体解决方案，包括驱动板、薄膜电容、散热器等等，以缩短客户的开发周期。

 

三菱电机第7代IGBT模块首次作全电压、全封装及全系列展出。

总的来说，三菱电机半导体功率器件广泛地应用在工业及新能源、机车牵引、新能源汽车和家电四大领域，各大应用的销售额比例基本是25%至30%。