三菱電機：匠心獨具打造功率半導體行業(yè)“樣本”

6月26日，PCIM亞洲展2019在上海世博展覽館隆重舉行。在此次展會上，三菱電機帶來了19款功率模塊并重點展示了表面貼裝型IPM、大型DIPIPM+TM、X系列HVIGBT、和SiC MOSFET分立器件、全SiC高壓模塊5款新型功率模塊。其中SiC MOSFET分立器件和全SiC高壓模塊是國內首次展出。

成為車用功率模塊標桿

在三菱電機半導體大中國區(qū)市場總監(jiān)錢宇峰看來，電動車作為城市環(huán)保的主力軍，未來發(fā)展空間巨大。盡管現(xiàn)在汽油車連續(xù)幾個月出現(xiàn)負增長，但是電動車的市場仍將蓬勃發(fā)展。據(jù)相關機構預測，2019年，整個電動汽車銷量將達到150萬臺，到2020年，將達到500萬臺。而三菱在電動車領域，目前主推J1系列產(chǎn)品，已涵蓋650 V/300 A～1 000 A、1 200 V/300 A～600 A的容量范圍，基本上可滿足30～150 kW的電驅動峰值功率的應用要求。最新J1系列功率模塊實現(xiàn)了散熱器和功率模塊二合一，目前正在研發(fā)下一代具有更高性價比的產(chǎn)品。

在軌道牽引行業(yè)，三菱電機的HVIGBT模塊已得到在全球軌道及交通市場的廣泛認可，成為行業(yè)默認的標準。2019年，針對軌道牽引、電力傳輸和高可靠性變流器等應用領域，三菱電機半導體將會推廣功率密度更高的X系列HVIGBT，涵蓋傳統(tǒng)封裝、 LV100封裝(6 kV絕緣耐壓)、HV100封裝(10 kV絕緣耐壓)3種封裝模式。

通過優(yōu)化封裝內部結構，提高了X系列HVIGBT的散熱性、耐濕性和阻燃性，延長了產(chǎn)品壽命。該系列采用傳統(tǒng)封裝，可兼容現(xiàn)有H系列和R系列HVIGBT，其中，LV100和HV100封裝，交直流分開的主端子布局，利于并聯(lián)應用；LV100和HV100封裝，全新的封裝結構，實現(xiàn)極低內部雜散電感。

搶占SiC市場制高點

SiC功率模塊由于有耐高溫、低功耗和高可靠性的特點，可以拓展更多應用領域。毋庸置疑的是，SiC已經(jīng)成為各企業(yè)爭相布局的下一個制高點。

此次國內首次展出的全SiC高壓半橋模塊(3.3 kV/750 A)也備受關注，其內部包含SiC MOSFET及反并聯(lián)SiC肖特基二極管。為了降低模塊封裝內部電感(<10 nH)和提高并聯(lián)芯片之間的均流效果，這款模塊采用了一種被稱為LV100全新的封裝，采用交直流分開的主端子布局，利于并聯(lián)應用并實現(xiàn)極低內部雜散電感。

在車載充電器、功率因數(shù)校正、光伏發(fā)電應用領域，SiC SBD和SiC MOSFET兩款分立器件產(chǎn)品同樣值得期待。目前，電動汽車市場需求與日俱增，而通常所說的電動汽車包括電動乘用車和電動大巴。電動乘用車里多個地方需要用到功率器件，包括主驅變頻器、OBC、助力轉向等。三菱電機正在電動乘用車和電動大巴這兩大市場同時發(fā)力，以進一步拓展功率器件的應用領域。

SiC SBD正向壓降低，具有更高I2t，對抗浪涌電流有更強的能力；此外，該產(chǎn)品還具有更強的高頻開關特性，可以使周邊器件小型化(如電抗器)，可應用于車載電子產(chǎn)品。

而SiC MOSFET采用第2代SiC工藝，溝槽柵型結構，具有低Ron和低反向恢復損耗，適合更高開關頻率，既可應用于工業(yè)級產(chǎn)品，也可應用于車載級產(chǎn)品。

未來，三菱電機將基于第2代溝槽型SiC-MOSFET芯片(6英寸)的SiC功率模塊實現(xiàn)可批量生產(chǎn)，并逐步完善600、1 200、1 700 V系列。與此同時，將應用SBD嵌入式平板型SiC芯片技術開發(fā)新一代3.3 kV和6.5 kV高壓SiC-MOSFET模塊。