新技術(shù)助三菱電機(jī)新品迭出

在上海世博展覽館舉行的PCIM亞洲展2015上，三菱電機(jī)今年以“創(chuàng)新功率器件構(gòu)建可持續(xù)未來(lái)”為題，攜帶九款全新功率器件隆重亮相。展會(huì)期間，三菱電機(jī)的高層人員與媒體暢談了當(dāng)前的功率器件市場(chǎng)情況、三菱電機(jī)的新產(chǎn)品、中國(guó)市場(chǎng)策略及發(fā)展大計(jì)。為使媒體對(duì)三菱電機(jī)的產(chǎn)品有更深入的了解，特別安排了記者參觀展位的活動(dòng)，三菱電機(jī)的工程師向大家介紹了三菱電機(jī)的產(chǎn)品。

第七代IGBT性能更高

三菱電機(jī)董事及技術(shù)總監(jiān)Gourab Majumdar博士指出，三菱電機(jī)這次特別推介第七代IGBT模塊，分為NX及STD兩種封裝，采用第七代芯片及全新的結(jié)構(gòu)，提高產(chǎn)品性能和壽命，在底部預(yù)涂網(wǎng)格狀的PC-TIM（相變熱界面材料），涂層均勻更易控制熱阻，從而增強(qiáng)散熱效果，提升應(yīng)用可靠性。

他續(xù)稱，第七代IGBT模塊的晶元厚度更薄，柵極與柵極間的間距更小，可實(shí)現(xiàn)更高的IGBT電流，并減小導(dǎo)通損耗、開(kāi)關(guān)損耗、噪聲及對(duì)周邊器件的影響，以降低客戶的綜合成本。目前已經(jīng)量產(chǎn)的產(chǎn)品，已包括了工業(yè)、新能源、電動(dòng)車(chē)及家電等方面，現(xiàn)時(shí)正在研究如何將其應(yīng)用在電力汽車(chē)牽引方面。

對(duì)于家電采用的DIPIPMTM產(chǎn)品，已經(jīng)成為市場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)，Majumdar博士歸功于研發(fā)過(guò)程中不斷與客戶交流，制定正確的開(kāi)發(fā)方向，以及掌握產(chǎn)品上市先機(jī)�；仡欉^(guò)去20年來(lái)，他表示三菱電機(jī)做了七、八代產(chǎn)品，順應(yīng)了白色家電對(duì)低成本和小型化的要求。至于較新的SLIMDIP模塊，它堪稱是劃時(shí)代產(chǎn)品，采用了逆導(dǎo)型芯片，將原先的12塊芯片減少到6片，其體積縮小了31%。

新技術(shù)效果開(kāi)始顯現(xiàn)

在新材料方面，Majumdar博士指出，三菱電機(jī)從1994年開(kāi)始研究碳化硅，近年已經(jīng)量產(chǎn)了數(shù)款碳化硅功率模塊產(chǎn)品。他表示，三菱電機(jī)已經(jīng)上市的碳化硅產(chǎn)品的電流等級(jí)從20安到1200安均有，分完全碳化硅型及混合碳化硅型，涵蓋高鐵到家電應(yīng)用，其中多款產(chǎn)品屬于全球首發(fā)，特別適合在高載頻環(huán)境中使用，如電源、太陽(yáng)能和機(jī)車(chē)；以及高壓、高性能、高可靠性的地方使用，如日本新干線地鐵車(chē)組。

為了推廣碳化硅的應(yīng)用，Majumdar博士稱，三菱電機(jī)將會(huì)把卓越的功能集成在碳化硅模塊中，發(fā)揮其特性極限，并通過(guò)同時(shí)改善生產(chǎn)工藝和實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品小型化來(lái)降低成本。

節(jié)能環(huán)保仍是重點(diǎn)

三菱電機(jī)大中國(guó)區(qū)半導(dǎo)體市場(chǎng)總監(jiān)錢(qián)宇峰先生表示，該公司對(duì)中國(guó)鐵路牽引市場(chǎng)發(fā)展持樂(lè)觀態(tài)度，除了國(guó)家每年超過(guò)人民幣8,000億的投入外，今年6月成立的中國(guó)中鐵，更將軌道交通延伸海外，現(xiàn)已踏足28個(gè)國(guó)家，洽談超過(guò)60個(gè)項(xiàng)目。在純電動(dòng)汽車(chē)方面，錢(qián)先生認(rèn)為中國(guó)政府已開(kāi)始加速發(fā)展汽車(chē)?yán)m(xù)航充電站，帶動(dòng)純電動(dòng)車(chē)銷(xiāo)量。三菱電機(jī)的目標(biāo)市場(chǎng)份額是30%，按去年電動(dòng)汽車(chē)銷(xiāo)售8萬(wàn)臺(tái)計(jì)算，今年會(huì)翻倍至16萬(wàn)臺(tái)，至2017年累計(jì)可達(dá)50萬(wàn)臺(tái)，繼而在2020年累計(jì)達(dá)200萬(wàn)臺(tái)。隨著政府持續(xù)支持太陽(yáng)能及風(fēng)電發(fā)展，錢(qián)先生認(rèn)為大量新能源將要從偏遠(yuǎn)地區(qū)輸送至沿海地區(qū)，因而產(chǎn)生對(duì)特高壓直流輸電項(xiàng)目以及可移動(dòng)STATCOM項(xiàng)目的需求。同時(shí)，在政府推動(dòng)家居環(huán)保下，國(guó)內(nèi)變頻空調(diào)的變頻率已經(jīng)接近50%，而變頻洗衣機(jī)及變頻冰箱分別只有15%及10%的變頻率，未來(lái)增長(zhǎng)潛力甚大。雖然太陽(yáng)能市場(chǎng)的整體回收成本時(shí)間較長(zhǎng)，錢(qián)先生表示，三菱電機(jī)期望在中國(guó)市場(chǎng)，特別是對(duì)于三電平結(jié)構(gòu)的市場(chǎng)占有一席之地。

三菱電機(jī)大中國(guó)區(qū)半導(dǎo)體總經(jīng)理四個(gè)所大亮先生表示，三菱電機(jī)承持可持續(xù)發(fā)展信念，不斷研發(fā)高性能、高可靠性及小型化的功率器件，來(lái)滿足電力電子市場(chǎng)的需要。對(duì)于功率器件市場(chǎng)的前景，三菱電機(jī)抱持十分樂(lè)觀的態(tài)度，隨著中國(guó)政府加大力度治理環(huán)境，必將給新能源利用產(chǎn)業(yè)帶來(lái)更大的發(fā)展空間。

功率器件五大應(yīng)用領(lǐng)域

在現(xiàn)場(chǎng)，工程師介紹了今年展出的功率器件，應(yīng)用范圍跨越五大領(lǐng)域，包括：工業(yè)傳動(dòng)、光伏發(fā)電、變頻家電、軌道牽引及電動(dòng)汽車(chē)，致力為客戶提供高性能及低損耗的產(chǎn)品。

針對(duì)工業(yè)光伏逆變器市場(chǎng)的需要，三菱電機(jī)將展出四款新型功率模塊，包括第7代IGBT模塊、DIPIPM+模塊、4in1 T型三電平逆變器用IGBT模塊及1in1三電平逆變器用IGBT模塊。

這次展出的第7代IGBT模塊，特別適用于通用變頻器。它采用了第7代IGBT硅片和二極管硅片；具有650V、1200V和1700V三種電壓等級(jí)；提高利用門(mén)極電阻優(yōu)化dv/dt的可控性；涵蓋模塊電流100A至1000A；采用預(yù)涂熱界面材料(TIM)，與傳統(tǒng)硅脂相比，模塊與散熱器的接觸熱阻降低50%。它繼承現(xiàn)有的統(tǒng)一封裝(NX)和傳統(tǒng)封裝(A/NF/MPD)，適應(yīng)不同的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需求；NX封裝具有焊接方式和壓接方式兩種控制端子。

整流逆變制動(dòng)一體化模塊DIPIPM+則完整地集成整流橋、逆變橋、制動(dòng)單元以及相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路。 它采用第7代CSTBTTM硅片；提供短路保護(hù)和欠壓保護(hù)；內(nèi)置自舉二極管； 提供LVIC溫度模擬量輸出功能；額定電流覆蓋50A/600V和5~35A/1200V。采用該款模塊設(shè)計(jì)通用變頻器，可以較大程度地簡(jiǎn)化布線設(shè)計(jì)，縮小基板面積，縮短開(kāi)發(fā)周期；同時(shí)還可以降低布線電感及濾波器成本，使噪聲設(shè)計(jì)變得簡(jiǎn)單。

4in1 T型三電平逆變器用IGBT模塊, 是專(zhuān)門(mén)為提高光伏發(fā)電效率而開(kāi)發(fā)的400A模塊， 半橋采用第6.1代1200V IGBT硅片，交流開(kāi)關(guān)采用第7代650V IGBT硅片，損耗低、允許結(jié)溫高達(dá)175℃；內(nèi)部雜散電感小，正負(fù)端子之間為32nH、正零端子之間為和零負(fù)端子之間均27nH；絕緣耐壓高達(dá)4000Vrms/1min；更采用了易于并聯(lián)的封裝結(jié)構(gòu)。

在1in1三電平逆變器用IGBT模塊中，1200V級(jí)和1700V級(jí)均采用第6代IGBT硅片，實(shí)現(xiàn)更低損耗，方便客戶根據(jù)不同需要構(gòu)建I型或者T型三電平拓?fù)�；模塊內(nèi)部雜散電感小，一單元模塊為8nH，兩單元模塊為12nH。絕緣耐壓高達(dá)4000Vrms/1min，結(jié)溫較高可達(dá)175℃。

對(duì)于變頻家電應(yīng)用，三菱電機(jī)這次特別推介兩款產(chǎn)品，分別為SJMOS DIPIPMTM模塊與專(zhuān)為變頻冰箱及變頻風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)的SLIMDIP模塊。

SJMOS DIPIPMTM模塊采用IGBT和SJMOS并聯(lián)技術(shù)，達(dá)至同時(shí)優(yōu)化小電流段和大電流段的損耗，封裝和功能完美，兼容第6代超小型DIPIPM模塊。SLIMDIP則采用第3代RC-IGBT技術(shù)，集成短路保護(hù)和欠壓保護(hù)，內(nèi)置自舉二極管（和限流電阻），同時(shí)提供LVIC溫度模擬量輸出版本和過(guò)溫保護(hù)版本，封裝面積比超小型DIPIPMTM縮小達(dá)30%。

在PCIM 2015亞洲展上，三菱電機(jī)為軌道牽引領(lǐng)域帶來(lái)兩款新的功率模塊，分別為X系列HVIGBT模塊及下一代兩單元HVIGBT模塊，可應(yīng)用于牽引變流器及直流輸電變流子模塊；而J1系列車(chē)用IGBT模塊則適用于電動(dòng)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)器。X系列是較新一代HVIGBT模塊，進(jìn)一步提升了3.3kV/4.5kV/6.5kV等級(jí)的額定電流；使用了第7代IGBT和RFC Diode硅片技術(shù)，實(shí)現(xiàn)更低飽和壓降和開(kāi)關(guān)損耗。它同時(shí)采用LNFLR技術(shù)，實(shí)現(xiàn)低熱阻；并有更寬的安全工作區(qū)。針對(duì)電力傳輸應(yīng)用而開(kāi)發(fā)的6500V/1000A單管HVIGBT模塊已率先發(fā)布。

至于下一代兩單元HVIGBT模塊，將提供三個(gè)電壓等級(jí)3.3kV/450A、4.5kV/400A及6.5kV/275A，均采用全新封裝，實(shí)現(xiàn)更低的雜散電感及更易于并聯(lián)，其絕緣耐壓達(dá)10.4kVrms/1min。

J1系列車(chē)用IGBT模塊專(zhuān)為電動(dòng)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)，是采用Pin-fin底板的六合一IGBT模塊。它采用第7代IGBT硅片技術(shù)及高可靠性的DLB(直接主端子綁定)技術(shù)，以及基于硅片的溫度和電流檢測(cè)技術(shù)；與傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)相比，熱阻降低40%，安裝面積減小40%。三菱電機(jī)將提供包括驅(qū)動(dòng)電路、冷卻水套及薄膜電容的整體解決方案技術(shù)支持，以方便客戶快速應(yīng)用該模塊實(shí)現(xiàn)車(chē)用逆變器的設(shè)計(jì)。

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