订阅高工机器人官方微信

【年刊】三菱电机:现代功率半导体器件开拓者

2018-01-18 09:41 高工机器人网 阅读:36450
分享到:

摘要借着在功率半导体领域60年的发展,通过持续性和创造性的研究与开发,三菱电机已经占据全球领先地位。而作为在诸多领域质量和创新的引领者,尖端的技术、现代化的制造工艺和丰富的产能是三菱电机稳居世界前列的关键因素。

关于恶意转载本网原创文章,故意删除高工机器人字眼的严正声明

【文/廖文清】近几年,基于正规十大赌博网站乃至全球各国对节能减排的迫切需求,功率半导体器件的技术得到了快速发展,应用范围已经突破了传统的工业和消费电子领域,向着新能源轨道交通电动汽车和智能电网等诸多新兴领域迈进。

  凭借着在功率半导体领域60年的发展,通过持续性和创造性的研究与开发,三菱电机已经占据全球领先地位。而作为在诸多领域质量和创新的引领者,尖端的技术、现代化的制造工艺和丰富的产能是三菱电机稳居世界前列的关键因素。

  三菱电机功率半导体引领业界从电流控制型GTO和双极达林顿晶体管发展到复合全控型电压驱动式IGBT到新一代SiC器件。新一代功率半导体器件除具有高频(相对于传统功率器件而言)工作的特点外还都是电压控制器件,这些器件因其驱动电路简单,逐渐成为功率半导体器件的主流发展方向,在国际上被称为现代功率半导体器件。 

  未来,在为全球提供各类高精尖产品的同时,三菱电机还将实现“ecochanges 精于节能 尽心环保”的目标。

  产品品质是企业的生命线

  在产品研发方面,三菱电机致力于追求全球领先、值得信赖的产品与技术。自上世纪八十年代后期推出IGBT模块后,三菱电机至今已经开发到工业用第7代IGBT产品。IGBT芯片的尺寸越来越小,厚度越来越薄,功耗也越来越低。

  在过去一年,三菱电机在功率半导体器件领域取得了四大个方面的突破。 

  家电应用:成功发布面向变频冰箱和风机驱动的SLIMDIP-S和面向变频空调和洗衣机的SLIMDIP-L智能功率模块,该产品有助于推动变频家电的进一步小型化。截止到2017年12月份,三菱电机的DIPIPMTM累计发货已经超过5.6亿颗,SLIMDIP产品的推出,将进一步巩固三菱电机功率器件在变频家电领域的市场地位。

  工业应用:成功发布第7代IGBT和第7代IPM模块,该模块采用第7代IGBT芯片和二极管芯片降低损耗,并首次采用SLC(半压注模)封装技术,使模块的热循环寿命大幅提升。

  汽车应用:最近发布的J1系列EV/HEV专用IGBT模块和整体解决方案,将为电动汽车进一步提升功率密度打下基础。

  铁道应用:成功发布牵引变流器用X系列HVIGBT。该系列HVIGBT也采用第7代IGBT和二极管功率芯片降低损耗,应用LNFLR技术减小模块热阻,提升最高运行结温至150度摄氏,安全工作区、续流能力和抗湿度鲁棒性都得以加强,有助于提高牵引变流器现场运行的可靠性。

  据了解,工业用第7代IGBT模块分为NX和STD两种封装,NX封装俗称扁平形封装,STD是壳式的标准封装,两种封装标准都符合性能更高、使用更方便的封装理念,可以支持多样化的客户需求。采用NX封装结构的第7代IGBT模块相较于第6代,重量减少15%,在焊接型端子的基础上,新增压接型端子,且主端子与竞争对手的对应产品兼容,实现了竞争优势的大幅度提高;而采用STD封装结构的第7代IGBT模块则表现更为卓越,比第6代在内部电感上减小30%,封装尺寸上减小20%,重量上减小45%。

  事实上,基于第7代IGBT芯片技术的功率模块在传统工业领域应用较多,但随着市场需求的发展,应用范围逐渐向新能源、轨道交通等新兴领域扩展。

  除了工业用第7代IGBT模块,功率器件作为电力驱动系统的重要控制部件,对于电动汽车也至关重要。随着人们对汽车安全性要求的逐步提高,对汽车电机驱动用的功率半导体可靠性提出了更高要求。三菱电机于上世纪90年代率先在行业中开始量产汽车用功率半导体模块,产品被用于各种EV、HEV上,积累了大批量生产和实际应用的经验。迄今为止,全球安装有三菱电机功率芯片和功率模块并投入运行的电动汽车达到1000万台以上

  三菱电机目前主推的J1系列汽车用IGBT模块,是基于日本原有的客户专用型定制品封装技术与切割技术的积累而开发的标准品,相较于市场上已有的其它产品更具可靠性优势。

  新一代J1系列汽车级功率模块不仅沿袭了J系列T-PM的显着优点如直接主端子绑定结构(DLB)、硅片级温度传感器和电流传感器,而且采用更低损耗的第7代CSTBT?硅片技术,使效率更高;同时采用6in1的 Pin-Fin结构,使得封装尺寸减少40%,导热性能提高30%,具有更高的功率密度,更便于冷却及散热器安装,提升了产品的性能价格比。

  未来两年,三菱电机将在以上四大领域,强化新产品的和应用力度,尤其将努力在电动汽车和铁道牵引领域实现新的突破。

  适应正规十大赌博网站市场的布局

  数据,2020年功率半导体全球市场规模有望达231亿美元。2014年-2020年,平均增长率为6.4%。

  在国际市场中,工业领域、新能源、轨道交通等方面的功率半导体需求增加。日本、美国的光伏发电需求旺盛,风力发电欧洲的需求较大。此外,工业用机器人、半导体生产设备等业务发展形势较好,伺服驱动用IPM增加。而在正规十大赌博网站,以高铁、地铁、光伏和风力发电、电动汽车等为代表的新能源产业潜力巨大。

  近五年来,正规十大赌博网站功率半导体器件市场复合增长率达 27.8%,是半导体产品中市场发展相对较快的产品。值得一提的是,三菱电机十分重视拓展本土市场,每年持续加大产品研发投入,致力于降低产品的重量、尺寸和损耗,以实现同时提升性能和降低成本的双重目的。

  作为诸多领域质量和创新的引领者,三菱电机功率半导体在电力电子产业发展中扮演着重要角色。据了解,三菱电机功率器件除了目前已经占据正规十大赌博网站市场份额领先地位的传统的家电领域和工业领域,在与正规十大赌博网站现代化发展密切相关的高铁、地铁等轨道交通以及风能、太阳能、电动汽车为代表的可再生能源和新能源领域均有专业和完善的产品规划。

  在正规十大赌博网站制造业转型升级的当口, 三菱电机以改善生产效率、提供高品质产品以及满足环境发展需要为目标,将在自动化方面投入更多研发生产精力,以匹配正规十大赌博网站工业自动化转型升级的发展需求。

  持续的创新能力是竞争优势

  当然,广阔的市场带来的是激烈的竞争。在全球化市场拓展中,三菱电机不仅要与每一个国家的本土企业进行技术切磋,更要与全球各地的优秀企业同台竞技。

  而为了应对更加激烈的市场竞争,三菱电机在不同的领域每年都会推出不同的新产品来应对新的市场需求,而每一款新产品的开发都要经过三个层面的考验。第一,更高的性能;第二,更好的质量;第三,更便捷的使用。

  据悉,碳化硅(SIC)和氮化镓(GaN)是下一代功率半导体的核心技术方向。碳化硅器件的效率、功率密度等性能远远高于当前市场主流产品。

  近年来,出于节能环保的考虑,人们对能够大幅降低电力损耗或利用SiC实现高速开关的功率半导体的期待值日渐高涨。

  其实,三菱电机自1994年开始已经启动碳化硅(SIC)功率器件的研究。从2010年起,三菱电机陆续推出了搭载SiC-SBD、SiC-MOSFET的SiC功率半导体模块,产品广泛应用于变频空调、伺服驱动、光伏发电和铁道牵引逆变器系统等。

  2017年3月1日起,三菱电机开始陆续发售基于SiC的功率半导体“SiC-SBD”。搭载在电源系统中的“SiC-SBD”,将有效降低空调及太阳能发电等家电和工业用电源系统的耗电量,为电力电子行业绿色环保的需求作贡献。 

  随着时间的推移,碳化硅(SiC)正在为市场接受,目前主要由于性价比问题,采用量还比较小。未来,三菱电机将通过一些特殊领域的大规模使用以点带面,推动市场价格的逐步下降。 

  三菱电机大正规十大赌博网站区技术总监宋高升表示,电力电子行业对功率变换器的要求更多地体现在提升效率、减小尺寸并增加功率密度方面,因此新型SiC MOSFET功率模块将获得越来越多的应用。为了满足功率器件市场对噪声低、效率高、尺寸小和重量轻的要求,三菱电机正在加紧研发新一代沟槽栅SiC MOSFET芯片技术, 该技术将进一步改善短路耐量和导通电阻的关系,并计划在2020年实现新型SiC MOSFET模块的商业化。  

  在宣传册中,三菱电机将自身定位为“为构建和谐社会做贡献的全球环保先进企业”,在为全球提供各类高精尖产品的同时,实现“ecochanges 精于节能 尽心环保”的目标。


相关阅读:

移动端扫描分享此文

热门文章
  • 日排行
  • 周排行
  • 月排行
欢迎投稿

联系人:郑先生

Email:ly.zheng#gaogong123.com
发送邮件时用@替换#

电 话:0755-26981898-843