三菱电机锐意成为功率半导体市场的全球霸主

　　三菱电机董事技术总监Gourab Majumdar博士日前在PCIM亚洲2012展上会见了记者，深入交流了三菱电机未来的称霸计划，并回答了记者的提问。

　　在行业称霸

　　三菱电机的功率半导体产品，早已稳站全世界第一，因此，下一个目标是成为绝对第一，亦即要拉开与第二位的距离。具体来说，就是到2015年时，全球销售收入达到1,900亿日元的目标。从2010年到2011年间，公司在生产上，已投入了300亿日元，扩大全球销售及客户网络;加强研发，开发第七代IGBT和碳化硅功率器件，提高实用性;我们前年收购了Vincotech，将彼此的产品进行一个相加效应，在绿色能源方面发挥更大作用。

　　在经营战略方面，公司在2010年以后特别注重成长，采取了两条腿走路的方式。一方面做强具竞争力的业务，调整相对弱项的业务;另一方面，就是以具竞争力的业务为核心，深化解决方案，比如以智能电网为例，这就是结合强项业务和强项产品的解决方案。

　　三菱电机增强在中国国内的生产，除在原有的OEM工厂，生产DIPIPM外;在安徽省合肥市新设了一家合资企业，去年8月，今年1月份开始生产，主要产品是DIPIPM、工业用的IGBT。

　　三菱电机公司在2010年的销售收入与2011年相约，但是由于欧债危机，营业利润2011年比2010年略有下降，我们估计2012年上半年度，公司的业绩还不会恢复，我们期待着在2012年的下半年开始，公司的业绩有一个比较大的增幅。

　　但在IGBT的市场份额上，自2008年全球性金融危机以后，三菱电机跑赢了整个市场，据调查公司提供的2011年数据来看，三菱电机IGBT的市场份额，大概是占全球三分之一左右。从销售区域来看，还是以日本为主，占49%，在亚洲由于中国空调的变频化，所以比前几年有所增长。由于今年受到全球经济萎缩的影响，估计销售可能比2011年下降。

　　IGBT技术持续领先

　　在功率半导体最新的技术发展方面，IGBT芯片技术一直在进步。第三代的IGBT是平板型的构造，第四代是一个勾槽型的构造，第五代成为CSTBT，第六代是超薄化。目前正在开发的第七代IGBT，试图把CSTBT的构造进一步优化，微细化、和超薄化，改善关断损耗对饱和压降的折中比例，提高功率半导体的性能。

　　从性能系数(FOM)来看，第六代已比第一代提高了16倍。如果第七代通过减少无效区间、超微细化等工序，可提高26倍。

　　在封装技术方面，在小容量消费类DIPIPM产品中，三菱电机采用了压注膜的封装办法。在中容量工业产品、混合动力和电动汽车的New-MPD产品中，采用了盒式封装。在大容量，特别是用在高铁上的产品中，采用了碳化硅铝的芯片，然后用盒式封装完成。

　　今后开发的技术方向，就是朝新绑定技术、高性能、高功率密度化、和高Tj发展。对于高耐压的产品来说，提高高功率密度化、高功率循环和温度循环、提高产品的寿命和绝缘的电压，同时降低热抵抗。

　　应用广泛、成本下降

　　新产品系列有可以应用在风力、太阳能等大容量的IGBT，还有兆瓦级的器件上的New-MPD。

　　在稳定性方面，新MPD的特征是实现了产品的高可靠性，它的功率循环是第六代IGBT的六倍，是市场上其他IGBT的10倍。通过提高输出电流和延长产品寿命，可以达到降低成本的目的。

　　三菱电机推出了单一器件解决方案。在以往700千瓦—1兆瓦风力发电和500kW太阳发电机组的变流，需要6个功率器件并排来完成;但现在只要用一个功率器件就可以了。有效减少了功率器件的数量，实现了小型化、轻量化和低成本。

　　对于混合动力汽车跟电动汽车，可采用J系列产品，使用了六合一的结构单元，同时具有驱动和保护电路。

　　至于J系列的TPM，采用了二合一的结构，和IPM不同的是它没有搭载驱动跟保温电路，客户可以使用自己的驱动。另外，T-PM在IGBT上它还搭载了电流跟温度传感器。

　　我们自主开发研制了绑定技术，称为直接模板绑定，好处是使基板上的温度分布平均。

　　至于DIPIPM在家电上的应用，可以发挥节能效果。到目前为止，三菱电机生产的DIPIPM的节能效果十分可观。举例说，东京一年的家居用电量是21个千兆千瓦，而三菱电机的DIPIPM则已经节省了50千兆千瓦，亦即是东京两年的家居用电量。

　　三菱电机的新产品——第五代DIPIPM，它的特点是搭载了(自觉二极管)和温度传感器的模拟输出。

　　碳化硅优点多

　　目前碳化硅半导体功率器件有四大优点：第一、工作温度范围比较大，在高温下也可工作;第二，低抵抗、耐高破坏性;第三、高频工作;和第四、散热性好(thermal conductivity)。碳化硅的功率器件用在系统上它有很多好处，功率的密度可以更高，体积可以更小，更加耐高电压压，设计容易，总体来讲可以提高功率半导体的效率，运用的领域可以更加广泛，更为方便。

　　三菱电机利用碳化硅生产出来的第一个产品，就是使用在高铁上的变频器、家用空调上的DIPIPM、和风力发电变换器上的MOSFET器件。

　　总括而言，功率半导体的技术发展方向，包括：第一、硅或碳化硅芯片技术的进步;第二、功率半导体里面搭载的各种功能;及第三、在封装技术上，可以通过压注膜或者是盒式封装，使功率半导体的寿命更长，稳定性更好，功率密度更大。