三菱電機(jī)（www.MitsubishiElectric-mesh.com）日前在參加2014年P(guān)CIM亞洲展時，估計功率器件市場在整體經(jīng)歷了2012年的業(yè)績下滑后，市場正在逐漸恢復(fù)并升溫，預(yù)計到2016年，整體業(yè)績可以回復(fù)到2011年的歷史高峰。
記者會現(xiàn)場：（左至右）
MEGP技術(shù)營業(yè)課課長：商明先生
三菱電機(jī)功率器件制作所總工程師：佐藤克己
大中國區(qū)三菱電機(jī)半導(dǎo)體總經(jīng)理：四個所大亮
大中國區(qū)三菱電機(jī)半導(dǎo)體市場總監(jiān)：錢宇峰
為了滿足市場需要，三菱電機(jī)功率半導(dǎo)體制作所總工程師佐藤克己先生表示，三菱電機(jī)持續(xù)每年投入產(chǎn)品研發(fā)，降低產(chǎn)品的重量、尺寸和損耗，最終實現(xiàn)提升性能和降低成本?，F(xiàn)時集中發(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(jī)大中國區(qū)半導(dǎo)體市場總監(jiān) 錢宇峰
三菱電機(jī)大中國區(qū)半導(dǎo)體市場總監(jiān)錢宇峰先生表示，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(jié)能設(shè)備以及城市基礎(chǔ)設(shè)施項目。三菱電機(jī)功率器件會在軌道牽引、變頻家電、電動汽車、太陽能風(fēng)能發(fā)電和機(jī)器人等工控自動化領(lǐng)域中，有長足的發(fā)展。
白色家電和傳統(tǒng)工業(yè)為主
對于三菱電機(jī)功率模塊來說，錢宇峰指出，在中國市場最主要是白色家電和傳統(tǒng)工業(yè)。特別是在變頻空調(diào)領(lǐng)域，目前三菱電機(jī)的DIPIPMTM產(chǎn)品在中國市場份額接近60%。佐藤克己指出，這個采用壓鑄模技術(shù)生產(chǎn)的小型DIPIPMTM智能功率模塊，已經(jīng)成為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
錢宇峰續(xù)稱，變頻空調(diào)在2013年的變頻率達(dá)到30%，2014年仍有5%的遞增，同時隨著2013年6月“節(jié)能惠民政策”正式推出，以及10月變頻空調(diào)新能效標(biāo)準(zhǔn)的實施，變頻率將逐年遞增，其DIPIPMTM的需求也會相應(yīng)提升。
在傳統(tǒng)工業(yè)領(lǐng)域中，三菱電機(jī)的DIPIPMTM，以小型化、集成化、高性價比在市場競爭中勝出，主要用于通用變頻器、伺服、數(shù)控等馬達(dá)驅(qū)動和運動控制領(lǐng)域，同時隨著中國的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整，小功率產(chǎn)品的應(yīng)用，特別是機(jī)器人和工廠自動化產(chǎn)品可能每年都有30%，甚至50%的提升。
三菱電機(jī)功率器件制作所總工程師 佐藤克己
在高端變頻器和伺服驅(qū)動器應(yīng)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(nèi)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開關(guān)器件集成到小封裝里，進(jìn)一步簡化了外圍電路，并可通過管腳輸出線性電壓值，以實時監(jiān)控模塊溫度。
電力牽引市場前景秀麗
作為大功率電力牽引領(lǐng)域，錢宇峰表示，三菱電機(jī)HVIGBT產(chǎn)品通過了IRIS的認(rèn)證，其高可靠性已經(jīng)得到業(yè)界公認(rèn)，被眾多軌道交通生產(chǎn)廠家廣泛采用。
最近二至三年內(nèi)中國政府仍然將維持每年7千億元的投入來發(fā)展大鐵路項目，包括高鐵、和諧號貨車、客貨兩運車等，再加上地方政府每年投入3千億元建造地鐵，整個牽引市場的投入近1萬億元，其中約1300億元用于采購和更新機(jī)車，所以市場前景保持樂觀。
針對動車市場，佐藤克己稱將發(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%，并同時采用混合型產(chǎn)品，功耗進(jìn)一步降低至30%，若將來采用正在開發(fā)的IGBT全碳化硅產(chǎn)品，可降低70%功耗。
在工業(yè)應(yīng)用上，DIPIPMTM有兩大新產(chǎn)品，第一個是第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(dǎo)通電壓下，電流可以提升20%。第二個是針對工業(yè)市場的小型DIPIPMTM，絕緣耐壓為2500V，集成了IGBT和續(xù)流二極管等最主要的器件，在內(nèi)部IC上設(shè)置了溫度傳感器，并輸出正比于溫度的線性電壓，使用更安全。
三菱電機(jī)PCIM展位上觀眾絡(luò)繹不絕
新能源市場審慎
在新能源領(lǐng)域，三菱電機(jī)持樂觀謹(jǐn)慎態(tài)度。錢宇峰解釋，政府希望引導(dǎo)太陽能市場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(jī)容量目標(biāo)，但半年過后效果不理想，估計最后目標(biāo)會回歸到2013年的10GW水平，市場將以大型電站（單臺1MW）分布式安裝為主；同時配合推出三電平的方案，以提高發(fā)電效率，作為今后太陽能光伏發(fā)電技術(shù)發(fā)展的前端產(chǎn)品。
佐藤克己稱，在太陽能應(yīng)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)能或太陽能發(fā)電，將有兩個系列產(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，特別適合太陽能發(fā)電，能實現(xiàn)很高的轉(zhuǎn)換效率。
至于風(fēng)電，錢宇峰指出目前廠家更多的研發(fā)已經(jīng)從陸上風(fēng)電轉(zhuǎn)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，估計未來五年總的市場容量將在500兆瓦至1GW，但和陸上風(fēng)電每年13GW到高峰期的17GW是不可同日而語的，因此市場潛力有限。
在電動汽車方面，錢宇峰續(xù)稱，據(jù)發(fā)改委的數(shù)據(jù)，在2015年將有50萬臺，到2020年達(dá)到500萬臺的輛，雖然目前的業(yè)績離此目標(biāo)還很遠(yuǎn)，但是相信其市場潛能是巨大的。
佐藤克己指出，為了實現(xiàn)超高品質(zhì)車載級模塊，三菱電機(jī)嚴(yán)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(xiàn)時日系所有混合動力車，基本使用三菱電機(jī)的模塊，可以說是為行業(yè)樹立了一個標(biāo)準(zhǔn)。
他續(xù)稱，針對電動汽車市場，三菱電機(jī)推出了J1系列專用IGBT模塊。這是個六合一的IGBT模塊，采用了第7代IGBT芯片。這個產(chǎn)品采用針腳（Pin-fin）型鋁散熱器，方便和水冷系統(tǒng)結(jié)合，比以前銅散熱器輕；同時也采用了直接主端子綁定（DLB）技術(shù)，使鍵合線壽命提高了3倍；同時產(chǎn)品重量降低了30%，損耗也相應(yīng)降低了。
芯片越來越薄
展望未來發(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(qū)動電路，以提高使用可靠性。三菱電機(jī)將把以上三者有機(jī)結(jié)合起來，根據(jù)不同的應(yīng)用領(lǐng)域，開發(fā)不同的新產(chǎn)品。
三菱電機(jī)工程師為媒體、觀眾細(xì)心講解
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(biāo)準(zhǔn)）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(jī)更在產(chǎn)品上預(yù)涂導(dǎo)熱材料（TIM），簡化了客戶的生產(chǎn)工序。NX系列的分針型管腳或焊接管腳。為了降低反復(fù)開關(guān)造成的噪音，三菱電機(jī)增強(qiáng)了通過柵極電阻調(diào)節(jié)dv/dt的可控性。
佐藤克己指出，三菱電機(jī)的第7代IGBT芯片，其單位面積電流密度指數(shù)絕對值是最高的。為降低電流密度增加后的負(fù)面因素，三菱電機(jī)生產(chǎn)IPM產(chǎn)品時，把驅(qū)動和控制集成，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，同時達(dá)到降低損耗的效果。
在談到三菱電機(jī)仍采用8英寸而不是12英寸IGBT晶圓時，佐藤克己稱，現(xiàn)時12英寸的晶圓，還沒有穩(wěn)定高壓IGBT基板供應(yīng)，反觀8英寸的基板供貨穩(wěn)定，價格低很多，所以8英寸仍是市場主流。
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
整體來說，佐藤克己表示，三菱電機(jī)已開始引入混合碳化硅產(chǎn)品，即IGBT芯片用傳統(tǒng)的單晶硅，續(xù)流二極管用碳化硅，恢復(fù)特性特別好，開關(guān)頻率高，節(jié)能效果更好。在30kHz的應(yīng)用條件下，混合碳化硅產(chǎn)品的功耗可以降低50%，適合應(yīng)用在醫(yī)療設(shè)備，如核磁共振和CT彩超等應(yīng)用中。
在全碳化硅產(chǎn)品的研發(fā)上，因為比單晶硅的價錢貴好幾倍，只能針對如日本新干線這種對產(chǎn)品要求極高，同時愿意承擔(dān)費用的客戶設(shè)計。在研發(fā)混合碳化硅產(chǎn)品時，三菱電機(jī)會把價格控制在同等電流等級單晶硅產(chǎn)品的兩倍以內(nèi)。
為加快開發(fā)產(chǎn)品應(yīng)用方案，錢宇峰說，三菱電機(jī)與大學(xué)合作，由來自三菱電機(jī)日本的工程師和中國的應(yīng)用工程師一起開發(fā)解決方案。解決方案的技術(shù)資源是公開的，透過解決方案，客戶可以迅速導(dǎo)入基于新型模塊的硬件設(shè)計和開發(fā)。
最后，三菱電機(jī)大中國區(qū)半導(dǎo)體總經(jīng)理四個所大亮表示，為了增強(qiáng)客戶支持的力度，三菱電機(jī)已于去年成立了總部位于上海的大中國區(qū)三菱電機(jī)半導(dǎo)體運行架構(gòu)，將原來的銷售和代理機(jī)構(gòu)進(jìn)行了精簡和重組。秉承三菱電機(jī)“Changes for the Better”的口號，我們相信新的運行架構(gòu)，必將更好服務(wù)中國市場，更快助力中國電力電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
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