在產(chǎn)業(yè)電子化升級過程中，作為電子產(chǎn)品的基礎(chǔ)元器件之一的功率半導(dǎo)體器件越來越得到重視與應(yīng)用。而中國作為需求大國，已經(jīng)占有約39％的市場份額，在中國制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵時期，對功率半導(dǎo)體器件的需求將會越來越大。
自上世紀(jì)80年代起，功率半導(dǎo)體器件MOSFET、IGBT和功率集成電路逐步成為了主流應(yīng)用類型。其中IGBT經(jīng)歷了器件縱向結(jié)構(gòu)、柵極結(jié)構(gòu)以及硅片加工工藝等7次技術(shù)演進(jìn)，目前可承受電壓能力達(dá)到6500V，并且實現(xiàn)了高功率密度化。
在此背景下，6月26-28日，PCIM亞洲展2019將在在上海世博展覽館舉行，三菱電機將一如既往攜最新產(chǎn)品亮相，以其六十多年的技術(shù)經(jīng)驗和積淀為我們帶來全新的技術(shù)盛宴。在此次展會上，三菱電機將會帶來19款功率模塊并重點展示表面貼裝型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(nèi)首次展出。
可以說，KUKA機器人維修，三菱電機在變頻家電領(lǐng)域具有絕對優(yōu)勢，通過“做小”產(chǎn)品和“做大”功率兩個方向的延伸，三菱電機將進(jìn)一步鞏固自身在IPM及DIPIPMTM制造的經(jīng)驗。三菱電機大中國區(qū)技術(shù)總監(jiān)宋高升表示，無論是做小還是做大，都具有很大的挑戰(zhàn)。
據(jù)悉，三菱電機進(jìn)攻小功率變頻市場主要是為了開拓以風(fēng)機、冰箱和洗碗機等家電新消費領(lǐng)域。去年，針對這一領(lǐng)域，三菱電機展出了用于變頻家電的小型封裝SLIMDIP-S/SLIMDIP-L，今年，三菱電機將展出更小封裝的表面貼裝型IPM，應(yīng)用于風(fēng)機、洗碗機、冰箱、風(fēng)扇等，該產(chǎn)品采用RC-IGBT芯片實現(xiàn)更高的集成度，采用貼片封裝，使得IPM體積更�。粌�(nèi)置全面保護功能（包括短路/欠壓/過溫保護），可采用回流焊來降低生產(chǎn)成本。
表面貼裝型IPM
而在“做大”功率上，三菱電機將DIPIPMTM的電流等級提升至百安培以上，以拓展變頻驅(qū)動的功率范圍。今年，三菱電機大型DIPIPM+TM模塊即將量產(chǎn)，額定電流覆蓋更廣。大型DIPIPM+TM模塊主要應(yīng)用于商用柜機或多聯(lián)機空調(diào)，具有完整集成整流橋、逆變橋以及相應(yīng)的驅(qū)動保護電路，該產(chǎn)品采用第7代CSTBTTM硅片，內(nèi)置短路保護和欠壓保護功能以及溫度模擬量輸出功能和自舉二極管(BSD)及自舉限流電阻，額定電流覆蓋50~100A/1200V，可以簡化PCB布線設(shè)計，縮小基板面積。
大型DIPIPM+
在軌道牽引、電力傳輸和高可靠性變流器等應(yīng)用領(lǐng)域，三菱電機今年展出的X系列HVIGBT進(jìn)一步擴展3.3kV/4.5kV/6.5kV的電流等級，實現(xiàn)更大電流密度，該產(chǎn)品采用CSTBTTM硅片技術(shù)和RFC二極管硅片技術(shù)，采用第7代IGBT和RFC二極管硅片技術(shù)，能夠降低功率損耗；此外，該產(chǎn)品采用LNFLR技術(shù)減小結(jié)-殼熱阻，全系列運行結(jié)溫范圍達(dá)到-50℃~150℃，安全工作區(qū)(SOA)裕量大，且無Snap-off反向恢復(fù)。
通過優(yōu)化封裝內(nèi)部結(jié)構(gòu)，X系列HVIGBT提高散熱性、耐濕性和阻燃性，延長產(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，www.whsntf.cn，其中，LV100和HV100封裝，交直流分開的主端子布局，利于并聯(lián)應(yīng)用；LV100和HV100封裝，全新的封裝結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)極低內(nèi)部雜散電感。
傳統(tǒng)封裝
LV100封裝(6kV絕緣耐壓)
HV100封裝(10kV絕緣耐壓)
除了X系列HVIGBT之外，國內(nèi)首次展出的全SiC高壓模塊也備受期待，其內(nèi)部包含SiC MOSFET及反并聯(lián)SiC肖特基二極管（SBD）。為了降低模塊封裝內(nèi)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，使得交直流分開的主端子布局，利于并聯(lián)應(yīng)用并實現(xiàn)極低內(nèi)部雜散電感。
早在2013年，三菱電機供軌道交通車輛使用、搭載3.3kv的全SiC功率模塊便已經(jīng)實現(xiàn)了商業(yè)化，其后，三菱電機一直堅持致力于推廣更節(jié)能的SiC功率模塊以逐步取代傳統(tǒng)的Si功率模塊。與Si-IGBT模塊相比，F(xiàn)MF750DC-66A具有更低的開關(guān)損耗，其Eon相對降低了61%，Eoff則相對減小了95%。
FMF750DC-66A
在PFC、光伏發(fā)電、車載充電器應(yīng)用領(lǐng)域，SiC SBD和SiC MOSFET兩款產(chǎn)品值得期待，其中，SiC SBD正向壓降低，具有更高I?t，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(guān)特性，可以使周邊器件小型化(電抗器)，可應(yīng)用于車載電子產(chǎn)品。
而SiC MOSFET采用第2代SiC工藝，具有低Ron和低反向恢復(fù)損耗，適合更高開關(guān)頻率，既可應(yīng)用于于工業(yè)級產(chǎn)品，也可應(yīng)用于車載級產(chǎn)品。
