针对动车市场,佐藤克己称将发展S系列和X系列的HVIGBT,采用新一代的IGBT芯片技术,功耗降低20%,并同时采用混合型产品,功耗进一步降低至30%,若将来采用正在开发的IGBT全碳化硅产品,可降低70%功耗。
在工业应用上,DIPIPMTM有两大新产品,第一个是第6代超小型产品,采用第7代IGBT芯片,跟老芯片相比,在同样的导通电压下,电流可以提升20%。第二个是针对工业市场的小型DIPIPMTM,绝缘耐压为2500V,集成了IGBT和续流二极管等最主要的器件,在内部IC上设置了温度传感器,并输出正比于温度的线性电压,使用更安全。
新能源市场审慎
在新能源领域,三菱电机持乐观谨慎态度。钱宇峰解释,政府希望引导太阳能市场从集中式大型电站慢慢向分布式小型电站发展,因此在年初制定了今年14GW的装机容量目标,但半年过后效果不理想,估计最后目标会回归到2013年的10GW水平,市场将以大型电站(单台1MW)分布式安装为主;同时配合推出三电平的方案,以提高发电效率,作为今后太阳能光伏发电技术发展的前端产品。
佐藤克己称,在太阳能应用上,产品将在小型化低功耗器件中,引入混合碳化硅产品。针对兆瓦级的风能或太阳能发电,将有两个系列产品,绝缘耐压值不同,1700V以下使用New-MPD,3300V以上采用HVIGBT。此外,还有适合三电平逆变器用的新型四合一IGBT模块,特别适合太阳能发电,能实现很高的转换效率。
至于风电,钱宇峰指出目前厂家更多的研发已经从陆上风电转向了海上风电,容量将从3兆瓦到6兆瓦,以HVIGBT三电平方案为主,估计未来五年总的市场容量将在500兆瓦至1GW,但和陆上风电每年13GW到高峰期的17GW是不可同日而语的,因此市场潜力有限。
在电动汽车方面,钱宇峰续称,据发改委的数据,在2015年将有50万台,到2020年达到500万台的辆,虽然目前的业绩离此目标还很远,但是相信其市场潜能是巨大的。
佐藤克己指出,为了实现超高品质车载级模块,三菱电机严格控制IGBT加工工序,保留可以追溯的档案,可以找出不良产品。现时日系所有混合动力车,基本使用三菱电机的模块,可以说是为行业树立了一个标准。
他续称,针对电动汽车市场,三菱电机推出了J1系列专用IGBT模块。这是个六合一的IGBT模块,采用了第7代IGBT芯片。这个产品采用针脚(Pin-fin)型铝散热器,方便和水冷系统结合,比以前铜散热器轻;同时也采用了直接主端子绑定(DLB)技术,使键合线寿命提高了3倍;同时产品重量降低了30%,损耗也相应降低了。
三菱电机PCIM展位上观众络绎不绝
芯片越来越薄
展望未来发展方向,佐藤克己指出,一是芯片薄,能降低功耗;二是封装散热性好,包括能承受更高的温度或提升电流密度,以拓展产品覆盖面;三是集成度高,如嵌入驱动电路,以提高使用可靠性。三菱电机将把以上三者有机结合起来,根据不同的应用领域,开发不同的新产品。
对于今年推介的第7代IGBT模块,采用更薄的IGBT芯片,功耗降低了约15%-20%。模块分NX(通用)系列和STD(标准)系列两种封装,取消了绝缘基板,提高了散热性,使产品变得更轻,效率提升了35%。三菱电机更在产品上预涂导热材料(TIM),简化了客户的生产工序。NX系列的分针型管脚或焊接管脚。为了降低反复开关造成的噪音,三菱电机增强了通过栅极电阻调节dv/dt的可控性。
佐藤克己指出,三菱电机的第7代IGBT芯片,其单位面积电流密度指数绝对值是最高的。为降低电流密度增加后的负面因素,三菱电机生产IPM产品时,把驱动和控制集成,更能发挥第7代IGBT的性能。第8代IGBT芯片将仍朝晶圆超薄化,和加工工艺的技术提升方向发展,不仅提升晶圆性能,同时达到降低损耗的效果。