作為全球創(chuàng)新與技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者,三菱電機(jī)在2025PCIM Asia展會(huì)上亮相,展示了多款前沿功率半導(dǎo)體產(chǎn)品,包括面向中功率空調(diào)的Compact DIPIPMTM和SiC SLIMDIP模塊、面向新能源應(yīng)用的第8代IGBT模塊、專(zhuān)為電動(dòng)汽車(chē)設(shè)計(jì)的J3系列SiC功率模塊,以及軌道牽引和電力傳輸用SBD嵌入式高壓SiC模塊等創(chuàng)新解決方案。
媒體發(fā)布會(huì):創(chuàng)新與可持續(xù)未來(lái)
2025年9月24日,三菱電機(jī)半導(dǎo)體在上海PCIM Asia期間舉辦了以“創(chuàng)新功率器件構(gòu)建可持續(xù)未來(lái)”為主題的媒體發(fā)布會(huì)。
三菱電機(jī)機(jī)電(上海)有限公司半導(dǎo)體事業(yè)部總經(jīng)理赤田智史、三菱電機(jī)功率器件制作所資深研究員Gourab Majumdar博士、三菱電機(jī)功率器件制作所產(chǎn)品戰(zhàn)略部部長(zhǎng)野口宏一郎博士分別就公司半導(dǎo)體業(yè)務(wù)概況、功率芯片技術(shù)路線(xiàn)圖及新型功率模塊亮點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)介紹。
發(fā)布會(huì)最后,Majumdar博士、野口宏一郎博士、赤田智史與三菱電機(jī)機(jī)電(上海)有限公司半導(dǎo)體事業(yè)部市場(chǎng)總監(jiān)陳偉雄一同參與了媒體問(wèn)答環(huán)節(jié)。就三菱電機(jī)最新產(chǎn)品、技術(shù)趨勢(shì)及市場(chǎng)戰(zhàn)略與媒體進(jìn)行了互動(dòng)交流。
整體業(yè)務(wù):
營(yíng)收利潤(rùn)雙創(chuàng)新高,戰(zhàn)略聚焦構(gòu)筑核心優(yōu)勢(shì)
作為技術(shù)驅(qū)動(dòng)型企業(yè),三菱電機(jī)深耕半導(dǎo)體領(lǐng)域69年,憑借多項(xiàng)核心專(zhuān)利與產(chǎn)業(yè)化能力,在全球電力設(shè)備、通信設(shè)備、工業(yè)自動(dòng)化、電子元器件及家電市場(chǎng)占據(jù)重要地位。其半導(dǎo)體產(chǎn)品廣泛覆蓋變頻家電、軌道牽引、工業(yè)與新能源、電動(dòng)汽車(chē)、模擬/數(shù)字通信及有線(xiàn)/無(wú)線(xiàn)通信等關(guān)鍵領(lǐng)域,為各行業(yè)高效運(yùn)行與綠色轉(zhuǎn)型提供核心支撐。
在業(yè)務(wù)層面,三菱電機(jī)近期財(cái)報(bào)顯示,公司在復(fù)雜市場(chǎng)環(huán)境中保持穩(wěn)健增長(zhǎng)。2025財(cái)年(2024年4月至2025年3月)業(yè)績(jī)創(chuàng)歷史新高,實(shí)現(xiàn)營(yíng)收55217億日元,營(yíng)業(yè)利潤(rùn)3918億日元。盡管面臨匯率波動(dòng),2026財(cái)年(2025年4月至2026年3月)預(yù)計(jì)營(yíng)收54000億日元,營(yíng)業(yè)利潤(rùn)將進(jìn)一步提升至4300億日元。
在半導(dǎo)體業(yè)務(wù)方面,2025財(cái)年?duì)I收為2863億日元,營(yíng)業(yè)利潤(rùn)406億日元,主要得益于光通信器件需求增長(zhǎng)及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化。2026財(cái)年,半導(dǎo)體業(yè)務(wù)營(yíng)收預(yù)計(jì)增至2900億日元,營(yíng)業(yè)利潤(rùn)預(yù)計(jì)為310億日元,雖受匯率及攤銷(xiāo)成本影響利潤(rùn)有所調(diào)整,但公司仍持續(xù)投入功率器件與光器件領(lǐng)域,強(qiáng)化市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
三菱電機(jī)在熊本縣建設(shè)的八英寸SiC晶圓新工廠(chǎng)計(jì)劃于2025年11月投產(chǎn),在福岡縣的模塊封裝與測(cè)試新工廠(chǎng)計(jì)劃于2026年10月投產(chǎn)。
技術(shù)路線(xiàn):
硅與碳化硅雙軌并行
在這次發(fā)布會(huì)上,三菱電機(jī)功率器件制作所資深研究員 Majumdar 博士(Dr. Gourab Majumdar)圍繞功率芯片技術(shù)戰(zhàn)略展開(kāi)深度解讀,系統(tǒng)闡述了公司在硅基與碳化硅基器件領(lǐng)域的技術(shù)突破與未來(lái)規(guī)劃。
在功率芯片技術(shù)方面,三菱電機(jī)持續(xù)推動(dòng)硅基IGBT與碳化硅基MOSFET的協(xié)同發(fā)展。硅基IGBT已演進(jìn)至第8代,通過(guò)CSTBT技術(shù)、超薄晶圓、分段門(mén)結(jié)構(gòu)(Split Gate)和深層緩沖(CPL)等創(chuàng)新,顯著降低導(dǎo)通與開(kāi)關(guān)損耗,提升器件可靠性。第8代IGBT更采用兩段式門(mén)極設(shè)計(jì),優(yōu)化dv/dt與di/dt控制,滿(mǎn)足電機(jī)驅(qū)動(dòng)與新能源發(fā)電應(yīng)用等不同應(yīng)用場(chǎng)景需求。
碳化硅技術(shù)方面,三菱電機(jī)已推出第4代溝槽柵SiC-MOSFET,具備高柵極可靠性和低導(dǎo)通電阻等優(yōu)勢(shì)。通過(guò)優(yōu)化溝槽底部電場(chǎng)緩解層、側(cè)壁P-well結(jié)構(gòu)及高濃度JFET摻雜,其比導(dǎo)通電阻(Ron,sp)較傳統(tǒng)平面柵SiC-MOSFET降低50%以上。未來(lái),公司計(jì)劃每?jī)赡晖瞥鲆淮滦蚐iC-MOSFET,持續(xù)引領(lǐng)行業(yè)技術(shù)迭代。
SiC 技術(shù)的最新突破:
高性能與高電壓拓展
發(fā)布會(huì)上,重點(diǎn)介紹了基于碳化硅(SiC)技術(shù)的功率半導(dǎo)體進(jìn)展。三菱電機(jī)功率器件制作所資深研究員Majumdar博士在發(fā)布會(huì)上詳細(xì)闡述了SiC-MOSFET技術(shù)的最新突破以及其在電動(dòng)汽車(chē)和可再生能源領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。
第4代 SiC-MOSFET采用溝槽柵(Trench)結(jié)構(gòu),相比傳統(tǒng)平面型設(shè)計(jì),器件比導(dǎo)通電阻(Ron,sp)降低超過(guò)50%。其三大優(yōu)化包括:溝槽底部電場(chǎng)松弛層提升柵極可靠性、通過(guò)傾斜離子注入在溝槽側(cè)壁上添加p層,以降低Crss電容并改善開(kāi)關(guān)損耗、施加高濃度n+摻雜以減少JFET效應(yīng)和導(dǎo)通電阻。
為解決雙極性退化問(wèn)題,三菱電機(jī)提供了兩種差異化方案:
中低壓應(yīng)用:質(zhì)子注入層,可將寄生體二極管的可承受電流提升至傳統(tǒng)方案的 1.67 倍。
高壓應(yīng)用:SBD 嵌入式結(jié)構(gòu),使芯片面積縮減 54%,無(wú)退化風(fēng)險(xiǎn)。
未來(lái)路線(xiàn)圖顯示,三菱電機(jī)將保持“每?jī)赡暌淮钡墓?jié)奏:2028 年推出 Gen.5,2030年推出Gen.6。同時(shí),將電壓等級(jí)從現(xiàn)有的 1.7kV/3.3kV拓展至 2.5kV/6.5kV,進(jìn)一步滿(mǎn)足新能源發(fā)電和高壓輸配電的應(yīng)用需求。
新品亮點(diǎn):
模塊化解決方案推動(dòng)行業(yè)升級(jí)
三菱電機(jī)集中發(fā)布了面向家電、可再生能源、電動(dòng)汽車(chē)及高壓輸電等領(lǐng)域的多款最新功率半導(dǎo)體模塊,包括Compact DIPIPMTM 、SiC SLIMDIP、第8代 IGBT LV100 模塊、J3 系列SiC模塊以及Unifull 系列SBD嵌入式SiC模塊。這些新品以“高效能、低損耗、高可靠性”為核心優(yōu)勢(shì),契合行業(yè)差異化需求,將進(jìn)一步推動(dòng)功率半導(dǎo)體技術(shù)迭代與應(yīng)用升級(jí)。
Compact DIPIPMTM:
為變頻家電和工業(yè)應(yīng)用開(kāi)發(fā)的Compact DIPIPM系列產(chǎn)品包括30A/600V和50A/600V兩個(gè)等級(jí)。樣品已于9月22日開(kāi)始發(fā)售。Compact DIPIPM通過(guò)采用第3代RC-IGBT,該模塊的封裝尺寸已縮減至Mini DIPIPM的53%,有助于客戶(hù)在柜式變頻空調(diào)等應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)更緊湊的逆變控制器。該產(chǎn)品新增用于橋臂短路保護(hù)的互鎖功能,將有助于簡(jiǎn)化逆變器的基板設(shè)計(jì)。另外,通過(guò)將連續(xù)工作溫度下限擴(kuò)展至-40°C,拓展了變頻空調(diào)和工業(yè)設(shè)備的工作溫度范圍,特別有助于推動(dòng)在冬季寒冷地區(qū)更廣泛地使用變頻空調(diào)。
SiC SLIMDIP:
為住宅空調(diào)設(shè)計(jì),提供全SiC與SiC輔助型(SiC+Si RC-IGBT并聯(lián))兩種方案,分別可實(shí)現(xiàn)約79%與47%的功率損耗降低。并與現(xiàn)有硅基SLIMDIP封裝完全兼容,助力家電廠(chǎng)商快速實(shí)現(xiàn)能效升級(jí)。
第8代 IGBT LV100 模塊:
為了進(jìn)一步提升 IGBT 模塊的功率密度,三菱電機(jī)開(kāi)發(fā)了第8代IGBT模塊。其核心創(chuàng)新包括雙段式分裂柵(Split Gate)及深層緩沖層(CPL),能夠有效降低導(dǎo)通和開(kāi)關(guān)損耗。在LV100標(biāo)準(zhǔn)封裝(100×140×40mm) 中,第 8 代 IGBT 的額定參數(shù)從第7代的1200V/1200A提升至1200V/1800A,輸出功率提升25%,為光伏與風(fēng)電逆變器等新能源應(yīng)用提供更高功率和更高效率的解決方案。
J3系列SiC功率模塊:
三菱電機(jī)推出了面向電動(dòng)汽車(chē)主驅(qū)逆變器的J3 系列SiC功率模塊。其中,J3-T-PM 模塊采用緊湊型壓注模封裝,額定電壓1300V、電流350A,低電感設(shè)計(jì)結(jié)合優(yōu)化散熱性能,可靈活并聯(lián)滿(mǎn)足150–300kW主驅(qū)需求。除主驅(qū)模塊外,J3系列還提供繼電器模塊(體積較傳統(tǒng)機(jī)械繼電器縮減約60%,壽命更長(zhǎng)),以及標(biāo)準(zhǔn)化SiC 芯片(750V/1200V),幫助客戶(hù)簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)并降低成本,為不同車(chē)型應(yīng)用提供靈活方案。
Unifull系列SBD嵌入式SiC模塊:
面向高壓輸配電應(yīng)用,采用LV100封裝,額定電壓3.3kV、電流200–800A。創(chuàng)新的 SBD 嵌入式設(shè)計(jì)使芯片面積縮減54%,開(kāi)關(guān)損耗降低58%,徹底消除雙極退化風(fēng)險(xiǎn)。該模塊已于2023年5/6月正式發(fā)布并量產(chǎn),目前已應(yīng)用于全球HVDC輸電 與軌道交通系統(tǒng)。
這些創(chuàng)新模塊將持續(xù)推動(dòng)功率半導(dǎo)體行業(yè)向更高效、更可靠和更綠色的方向升級(jí)。依托在SiC與硅基技術(shù)的雙軌布局 以及產(chǎn)能擴(kuò)張規(guī)劃,三菱電機(jī)將不斷優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu),提升全球市場(chǎng)的響應(yīng)能力。其將繼續(xù)與產(chǎn)業(yè)鏈合作伙伴攜手,以領(lǐng)先的功率半導(dǎo)體技術(shù)賦能家電、電動(dòng)汽車(chē)、可再生能源及高壓輸電等關(guān)鍵領(lǐng)域,加速能源轉(zhuǎn)型和可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
未來(lái)展望:
高壓化與全球化布局
未來(lái)幾年,三菱電機(jī)將持續(xù)加大在功率半導(dǎo)體領(lǐng)域的投入,特別是碳化硅(SiC)及其他寬禁帶技術(shù)的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化。其計(jì)劃在熊本縣建設(shè)的8英寸SiC晶圓新工廠(chǎng)將于2025年11月投產(chǎn),福岡縣的新模塊組裝與檢測(cè)工廠(chǎng)則預(yù)計(jì)在2026年10月投產(chǎn),以擴(kuò)大產(chǎn)能、提升制造效率,滿(mǎn)足全球快速增長(zhǎng)的市場(chǎng)需求。
在技術(shù)演進(jìn)方面,SiC技術(shù)將保持“兩年一代”的節(jié)奏:2026年Gen.5、2028年 Gen.6,并逐步將電壓等級(jí)從1.7kV擴(kuò)展至2.5kV,從3.3kV擴(kuò)展至6.5kV,面向可再生能源、固態(tài)變壓器(SST/PET)、高壓直流輸電(HVDC)等高壓應(yīng)用。硅基技術(shù)方面,其也將持續(xù)推進(jìn)第9代IGBT的研發(fā),探索多柵極和雙面控制等新結(jié)構(gòu),不斷挑戰(zhàn)損耗與可靠性的極限。
三菱電機(jī)將攜手全球合作伙伴,依托在低損耗和高可靠性功率半導(dǎo)體領(lǐng)域的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì),推動(dòng)行業(yè)向更高效、更綠色、更智能的方向發(fā)展,助力全球能源轉(zhuǎn)型與可持續(xù)發(fā)展的長(zhǎng)期目標(biāo)。
*本文轉(zhuǎn)自三菱電機(jī)半導(dǎo)體
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原文標(biāo)題:戰(zhàn)略突破:三菱電機(jī)以匠人心態(tài)引領(lǐng)功率半導(dǎo)體技術(shù)革新
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