三菱電機估計功率器件市場(chǎng)到2016年再創(chuàng )新高

　　三菱電機(www.MitsubishiElectric-mesh.com)日前在參加2014年P(guān)CIM亞洲展時(shí)，估計功率器件市場(chǎng)在整體經(jīng)歷了2012年的業(yè)績(jì)下滑后，市場(chǎng)正在逐漸恢復并升溫，預計到2016年，整體業(yè)績(jì)可以回復到2011年的歷史高峰。

　　為了滿(mǎn)足市場(chǎng)需要，三菱電機功率半導體制作所總工程師佐藤克己先生表示，三菱電機持續每年投入產(chǎn)品研發(fā)，降低產(chǎn)品的重量、尺寸和損耗，最終實(shí)現提升性能和降低成本?，F時(shí)集中發(fā)展第7代IGBT模塊、混合碳化硅產(chǎn)品、工業(yè)用DIPIPMTM、以及新的IPM系列。

　　三菱電機大中國區半導體市場(chǎng)總監錢(qián)宇峰先生表示，在中國政府2014年推行的“治污染促消費”政策下，受益行業(yè)包括保障性安居工程、鐵路、信息技術(shù)、新能源、節能設備以及城市基礎設施項目。三菱電機功率器件會(huì )在軌道牽引、變頻家電、電動(dòng)汽車(chē)、太陽(yáng)能風(fēng)能發(fā)電和機器人等工控自動(dòng)化領(lǐng)域中，有長(cháng)足的發(fā)展。

　　白色家電和傳統工業(yè)為主

　　對于三菱電機功率模塊來(lái)說(shuō)，錢(qián)宇峰指出，在中國市場(chǎng)最主要是白色家電和傳統工業(yè)。特別是在變頻空調領(lǐng)域，目前三菱電機的DIPIPMTM產(chǎn)品在中國市場(chǎng)份額接近60%。佐藤克己指出，這個(gè)采用壓鑄模技術(shù)生產(chǎn)的小型DIPIPMTM智能功率模塊，已經(jīng)成為行業(yè)標準。

　　錢(qián)宇峰續稱(chēng)，變頻空調在2013年的變頻率達到30%，2014年仍有5%的遞增，同時(shí)隨著(zhù)2013年6月“節能惠民政策”正式推出，以及10月變頻空調新能效標準的實(shí)施，變頻率將逐年遞增，其DIPIPMTM的需求也會(huì )相應提升。

　　在傳統工業(yè)領(lǐng)域中，三菱電機的DIPIPMTM，以小型化、集成化、高性?xún)r(jià)比在市場(chǎng)競爭中勝出，主要用于通用變頻器、伺服、數控等馬達驅動(dòng)和運動(dòng)控制領(lǐng)域，同時(shí)隨著(zhù)中國的經(jīng)濟結構調整，小功率產(chǎn)品的應用，特別是機器人和工廠(chǎng)自動(dòng)化產(chǎn)品可能每年都有30%，甚至50%的提升。

　　在高端變頻器和伺服驅動(dòng)器應用上，佐藤克己指出，將推出G系列IPM，進(jìn)一步提高了產(chǎn)品集成度。內置自舉電路、限流電阻和限流二極管，將三相逆變橋用的六個(gè)開(kāi)關(guān)器件集成到小封裝里，進(jìn)一步簡(jiǎn)化了外圍電路，并可通過(guò)管腳輸出線(xiàn)性電壓值，以實(shí)時(shí)監控模塊溫度。

　　電力牽引市場(chǎng)前景秀麗

　　作為大功率電力牽引領(lǐng)域，錢(qián)宇峰表示，三菱電機HVIGBT產(chǎn)品通過(guò)了IRIS的認證，其高可靠性已經(jīng)得到業(yè)界公認，被眾多軌道交通生產(chǎn)廠(chǎng)家廣泛采用。

　　最近二至三年內中國政府仍然將維持每年7千億元的投入來(lái)發(fā)展大鐵路項目，包括高鐵、和諧號貨車(chē)、客貨兩運車(chē)等，再加上地方政府每年投入3千億元建造地鐵，整個(gè)牽引市場(chǎng)的投入近1萬(wàn)億元，其中約1300億元用于采購和更新機車(chē)，所以市場(chǎng)前景保持樂(lè )觀(guān)。

　　針對動(dòng)車(chē)市場(chǎng)，佐藤克己稱(chēng)將發(fā)展S系列和X系列的HVIGBT，采用新一代的IGBT芯片技術(shù)，功耗降低20%，并同時(shí)采用混合型產(chǎn)品，功耗進(jìn)一步降低至30%，若將來(lái)采用正在開(kāi)發(fā)的IGBT全碳化硅產(chǎn)品，可降低70%功耗。

　　在工業(yè)應用上，DIPIPMTM有兩大新產(chǎn)品，第一個(gè)是第6代超小型產(chǎn)品，采用第7代IGBT芯片，跟老芯片相比，在同樣的導通電壓下，電流可以提升20%。第二個(gè)是針對工業(yè)市場(chǎng)的小型DIPIPMTM，絕緣耐壓為2500V，集成了IGBT和續流二極管等最主要的器件，在內部IC上設置了溫度傳感器，并輸出正比于溫度的線(xiàn)性電壓，使用更安全。

　　新能源市場(chǎng)審慎

　　在新能源領(lǐng)域，三菱電機持樂(lè )觀(guān)謹慎態(tài)度。錢(qián)宇峰解釋?zhuān)Ｍ龑?yáng)能市場(chǎng)從集中式大型電站慢慢向分布式小型電站發(fā)展，因此在年初制定了今年14GW的裝機容量目標，但半年過(guò)后效果不理想，估計最后目標會(huì )回歸到2013年的10GW水平，市場(chǎng)將以大型電站(單臺1MW)分布式安裝為主;同時(shí)配合推出三電平的方案，以提高發(fā)電效率，作為今后太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)發(fā)展的前端產(chǎn)品。

　　佐藤克己稱(chēng)，在太陽(yáng)能應用上，產(chǎn)品將在小型化低功耗器件中，引入混合碳化硅產(chǎn)品。針對兆瓦級的風(fēng)能或太陽(yáng)能發(fā)電，將有兩個(gè)系列產(chǎn)品，絕緣耐壓值不同，1700V以下使用New-MPD，3300V以上采用HVIGBT。此外，還有適合三電平逆變器用的新型四合一IGBT模塊，特別適合太陽(yáng)能發(fā)電，能實(shí)現很高的轉換效率。

　　至于風(fēng)電，錢(qián)宇峰指出目前廠(chǎng)家更多的研發(fā)已經(jīng)從陸上風(fēng)電轉向了海上風(fēng)電，容量將從3兆瓦到6兆瓦，以HVIGBT三電平方案為主，估計未來(lái)五年總的市場(chǎng)容量將在500兆瓦至1GW，但和陸上風(fēng)電每年13GW到高峰期的17GW是不可同日而語(yǔ)的，因此市場(chǎng)潛力有限。

　　在電動(dòng)汽車(chē)方面，錢(qián)宇峰續稱(chēng)，據發(fā)改委的數據，在2015年將有50萬(wàn)臺，到2020年達到500萬(wàn)臺的輛，雖然目前的業(yè)績(jì)離此目標還很遠，但是相信其市場(chǎng)潛能是巨大的。

　　佐藤克己指出，為了實(shí)現超高品質(zhì)車(chē)載級模塊，三菱電機嚴格控制IGBT加工工序，保留可以追溯的檔案，可以找出不良產(chǎn)品?，F時(shí)日系所有混合動(dòng)力車(chē)，基本使用三菱電機的模塊，可以說(shuō)是為行業(yè)樹(shù)立了一個(gè)標準。

　　他續稱(chēng)，針對電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)，三菱電機推出了J1系列專(zhuān)用IGBT模塊。這是個(gè)六合一的IGBT模塊，采用了第7代IGBT芯片。這個(gè)產(chǎn)品采用針腳(Pin-fin)型鋁散熱器，方便和水冷系統結合，比以前銅散熱器輕;同時(shí)也采用了直接主端子綁定(DLB)技術(shù)，使鍵合線(xiàn)壽命提高了3倍;同時(shí)產(chǎn)品重量降低了30%，損耗也相應降低了。

　　芯片越來(lái)越薄

　　展望未來(lái)發(fā)展方向，佐藤克己指出，一是芯片薄，能降低功耗;二是封裝散熱性好，包括能承受更高的溫度或提升電流密度，以拓展產(chǎn)品覆蓋面;三是集成度高，如嵌入驅動(dòng)電路，以提高使用可靠性。三菱電機將把以上三者有機結合起來(lái)，根據不同的應用領(lǐng)域，開(kāi)發(fā)不同的新產(chǎn)品。

　　對于今年推介的第7代IGBT模塊，采用更薄的IGBT芯片，功耗降低了約15%-20%。模塊分NX(通用)系列和STD(標準)系列兩種封裝，取消了絕緣基板，提高了散熱性，使產(chǎn)品變得更輕，效率提升了35%。三菱電機更在產(chǎn)品上預涂導熱材料(TIM)，簡(jiǎn)化了客戶(hù)的生產(chǎn)工序。NX系列的分針型管腳或焊接管腳。為了降低反復開(kāi)關(guān)造成的噪音，三菱電機增強了通過(guò)柵極電阻調節dv/dt的可控性。

　　佐藤克己指出，三菱電機的第7代IGBT芯片，其單位面積電流密度指數絕對值是最高的。為降低電流密度增加后的負面因素，三菱電機生產(chǎn)IPM產(chǎn)品時(shí)，把驅動(dòng)和控制集成，更能發(fā)揮第7代IGBT的性能。第8代IGBT芯片將仍朝晶圓超薄化，和加工工藝的技術(shù)提升方向發(fā)展，不僅提升晶圓性能，同時(shí)達到降低損耗的效果。

　　在談到三菱電機仍采用8英寸而不是12英寸IGBT晶圓時(shí)，佐藤克己稱(chēng)，現時(shí)12英寸的晶圓，還沒(méi)有穩定高壓IGBT基板供應，反觀(guān)8英寸的基板供貨穩定，價(jià)格低很多，所以8英寸仍是市場(chǎng)主流。

　　在封裝技術(shù)上，佐藤克己指出，采用壓合封裝技術(shù)，客戶(hù)可以直接把元件置于基板上，不需要錫焊，工藝、品質(zhì)、成本控制都會(huì )提升。在新產(chǎn)品中，提供針型管腳或焊接管腳兩種，還視乎廠(chǎng)家需要，制造不同尺寸的產(chǎn)品。

　　碳化硅產(chǎn)品功耗更低

　　整體來(lái)說(shuō)，佐藤克己表示，三菱電機已開(kāi)始引入混合碳化硅產(chǎn)品，即IGBT芯片用傳統的單晶硅，續流二極管用碳化硅，恢復特性特別好，開(kāi)關(guān)頻率高，節能效果更好。在30kHz的應用條件下，混合碳化硅產(chǎn)品的功耗可以降低50%，適合應用在醫療設備，如核磁共振和CT彩超等應用中。

　　在全碳化硅產(chǎn)品的研發(fā)上，因為比單晶硅的價(jià)錢(qián)貴好幾倍，只能針對如日本新干線(xiàn)這種對產(chǎn)品要求極高，同時(shí)愿意承擔費用的客戶(hù)設計。在研發(fā)混合碳化硅產(chǎn)品時(shí)，三菱電機會(huì )把價(jià)格控制在同等電流等級單晶硅產(chǎn)品的兩倍以?xún)取?/p>

　　為加快開(kāi)發(fā)產(chǎn)品應用方案，錢(qián)宇峰說(shuō)，三菱電機與大學(xué)合作，由來(lái)自三菱電機日本的工程師和中國的應用工程師一起開(kāi)發(fā)解決方案。解決方案的技術(shù)資源是公開(kāi)的，透過(guò)解決方案，客戶(hù)可以迅速導入基于新型模塊的硬件設計和開(kāi)發(fā)。

　　最后，三菱電機大中國區半導體總經(jīng)理四個(gè)所大亮表示，為了增強客戶(hù)支持的力度，三菱電機已于去年成立了總部位于上海的大中國區三菱電機半導體運行架構，將原來(lái)的銷(xiāo)售和代理機構進(jìn)行了精簡(jiǎn)和重組。秉承三菱電機“Changes for the Better”的口號，我們相信新的運行架構，必將更好服務(wù)中國市場(chǎng)，更快助力中國電力電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。