黃浦江浩浩江水，日復(fù)一日地往東流入海。浦江兩岸，東方明珠的霓虹閃爍與摩登大樓的鱗次櫛比交相輝映，盡顯大上海的璀璨與華麗。在這片繁華盛景中，成立于1921年的日本三菱電機(jī)株式會(huì)社，于1997年6月在上海設(shè)立并正式運(yùn)營(yíng)半導(dǎo)體事業(yè)部。從中國(guó)上海出發(fā)，三菱電機(jī)半導(dǎo)體大中國(guó)區(qū)的員工把“changes for the better（創(chuàng)造，為更好明天）”的企業(yè)理念化為實(shí)際行動(dòng)，為行業(yè)發(fā)展貢獻(xiàn)著自己的力量。

三菱電機(jī)赴Pcim亞洲2018參展展會(huì)展臺(tái)

          2018年6月26日，為期三天的PCIM  Asia  2018展會(huì)在上海拉開序幕。在這場(chǎng)關(guān)于電力電子、可再生能源的國(guó)際盛會(huì)中，我們特別采訪了三菱電機(jī)半導(dǎo)體大中國(guó)區(qū)技術(shù)總監(jiān)宋高升先生、大中國(guó)區(qū)市場(chǎng)總監(jiān)錢宇峰先生。在新材料、新技術(shù)、新應(yīng)用不斷被開拓發(fā)展的制造業(yè)浪潮中，電力電子如何發(fā)揮有效作用，助力制造業(yè)轉(zhuǎn)型，激活能源高效利用？這兩位資深三菱人以三菱電機(jī)功率半導(dǎo)體的發(fā)展歷程為中心分享了他們的獨(dú)到見解與對(duì)未來(lái)的前瞻。

全面布局，挺進(jìn)新能源領(lǐng)域

         三菱電機(jī)，作為全球500強(qiáng)企業(yè)，于2017年躋身《財(cái)富》排行榜232位，也一直被視為“現(xiàn)代功率半導(dǎo)體器件的開拓者”。

         “客觀地說(shuō)，我們?nèi)�菱電機(jī)功率半導(dǎo)體器件在變頻家電領(lǐng)域是絕對(duì)的領(lǐng)導(dǎo)者。”針對(duì)此次展會(huì)產(chǎn)品展示，三菱電機(jī)首次展出適用于變頻空調(diào)風(fēng)扇、變頻冰箱、變頻洗碗機(jī)等電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的表面貼裝型IPM（智能功率模塊）。既然已經(jīng)成為家電領(lǐng)域的技術(shù)標(biāo)桿與市場(chǎng)主導(dǎo)者，三菱為什么還要繼續(xù)執(zhí)著于家電領(lǐng)域產(chǎn)品開發(fā)？大中國(guó)區(qū)技術(shù)總監(jiān)宋高升先生表示，“要了解一個(gè)產(chǎn)品，首先要了解這個(gè)產(chǎn)品的發(fā)展史。”自從在1996年推出面向變頻家電應(yīng)用的DIPIPMTM后，截止到目前，三菱電機(jī)累計(jì)出貨量已經(jīng)超過(guò)5億顆，不僅形成了完善的產(chǎn)品線，而且處在全球產(chǎn)能最高的狀態(tài)。但是，要進(jìn)一步鞏固三菱電機(jī)功率半導(dǎo)體在變頻家電市場(chǎng)的領(lǐng)先地位，“我們發(fā)現(xiàn)在更小功率的變頻家電領(lǐng)域，三菱電機(jī)功率半導(dǎo)體還未完全覆蓋。”

         于是，表面貼裝型IPM應(yīng)運(yùn)而生。據(jù)介紹，三菱電機(jī)最先發(fā)明了IPM（智能功率模塊），并且在IPM的三個(gè)核心——“功率芯片、驅(qū)動(dòng)IC、封裝”方面都擁有絕對(duì)領(lǐng)先的技術(shù)，而且三菱的IPM也占據(jù)著全球最大的市場(chǎng)份額。

         像格力、美的、海爾、海信、奧克斯……等等幾乎所有的變頻家電里面都嵌入了三菱電機(jī)的DIPIPMTM（雙列直插式智能功率模塊）產(chǎn)品。與此同時(shí)，三菱電機(jī)的表面貼裝型IPM新產(chǎn)品不日也將面世。

         表面貼裝型IPM具有三大核心優(yōu)勢(shì)。首先，采用外形尺寸為15.2mm×27.4mm×3.3mm的表面封裝型，可以通過(guò)回流焊接裝置安裝到印刷電路板上去，通過(guò)表面貼裝，使系統(tǒng)安裝變得更加容易。其次便是滿足功率器件的高集成度要求，將構(gòu)成三相逆變橋的RC-IGBT（反向?qū)�通IGBT）、高電壓控制用IC、低電壓控制用IC，以及自舉二極管和自舉電阻等器件集成在一個(gè)封裝中，在實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的小型化并使基板布線簡(jiǎn)化方面具有積極意義。而通過(guò)內(nèi)置保護(hù)功能，可以幫助提高系統(tǒng)的設(shè)計(jì)自由度，這是第三大優(yōu)勢(shì)。

         “這款產(chǎn)品雖然外觀更加簡(jiǎn)單，更加易用，但是對(duì)產(chǎn)品技術(shù)要求卻很高。也許在不到一年時(shí)間里，我們又會(huì)看到很多功率器件廠商模仿這款產(chǎn)品的外觀與設(shè)計(jì)。”對(duì)于這款產(chǎn)品的市場(chǎng)價(jià)值，技術(shù)總監(jiān)宋高升先生充滿信心也充滿期待。

         其實(shí)，三菱電機(jī)功率器件不僅在變頻家電領(lǐng)域是佼佼者，在工業(yè)、新能源、軌道牽引、電動(dòng)汽車等應(yīng)用領(lǐng)域同樣保持著源源不斷的產(chǎn)品研發(fā)能力，新品疊出。

         在工業(yè)應(yīng)用方面，三菱電機(jī)第七代IGBT和第七代IPM模塊，首次采用SLC封裝技術(shù)，使得模塊的應(yīng)用壽命大幅延長(zhǎng)。在新能源發(fā)電特別是風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域，2018年推出基于LV100封裝的新型IGBT模塊，有利于提升風(fēng)電變流器的功率密度和性能價(jià)格比。在軌道牽引應(yīng)用領(lǐng)域，X系列HVIGBT安全工作區(qū)域度大、電流密度增加、抗?jié)穸若敯粜栽鰪?qiáng)，有助于進(jìn)一步提高牽引變流器現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行的可靠性。而在電動(dòng)汽車領(lǐng)域，J1系列Pin-fin模塊具有封裝小、內(nèi)部雜散電感低的特性。

         在軌道牽引應(yīng)用領(lǐng)域，中國(guó)中車是三菱電機(jī)最忠實(shí)信賴的合作伙伴之一。大中國(guó)區(qū)市場(chǎng)總監(jiān)錢宇峰先生向我們介紹，工業(yè)應(yīng)用產(chǎn)品，最先考驗(yàn)的便是產(chǎn)品的可靠性與安全性，而三菱無(wú)論是技術(shù)積淀還是經(jīng)驗(yàn)積累都能夠經(jīng)受得住市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品的檢驗(yàn)。其次是產(chǎn)能供應(yīng)，也就是對(duì)量的要求，三菱已經(jīng)擁有完善的產(chǎn)品線，足以供應(yīng)不同工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的產(chǎn)能需求。

         同樣，在中國(guó)政策支持及時(shí)代提出對(duì)節(jié)能環(huán)保要求的雙重引導(dǎo)下，中國(guó)電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展。三菱電機(jī)作為一家全球領(lǐng)先的綠色環(huán)保企業(yè)，也始終踐行“精于節(jié)能，盡心環(huán)保”綠色研發(fā)生產(chǎn)理念。那么，它又會(huì)如何布局新能源汽車產(chǎn)業(yè)？

         錢宇峰先生從全球電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與中國(guó)電動(dòng)車發(fā)展歷程的視角出發(fā)，肯定了中國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的積極因素。并表示，三菱電機(jī)功率半導(dǎo)體將會(huì)延續(xù)三菱在功率模塊方面成熟可靠的研發(fā)與生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，配合未來(lái)電動(dòng)汽車發(fā)展的趨勢(shì)，也將適時(shí)地推出適合電動(dòng)車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、充電站等的功率模塊，也會(huì)適時(shí)地推出適合電動(dòng)車空調(diào)用的功率模塊。此外，三菱電機(jī)將持續(xù)性地聯(lián)合國(guó)內(nèi)知名大學(xué)與專業(yè)設(shè)計(jì)公司，開發(fā)基于中國(guó)本土化的基于新型功率半導(dǎo)體的電動(dòng)車專用模塊和整體解決方案。

IGBT——大道至簡(jiǎn)，創(chuàng)新生產(chǎn)工藝

         自80年代末90年代初，三菱電機(jī)便開始從事與IGBT功率模塊相關(guān)的設(shè)計(jì)、研發(fā)、生產(chǎn)等實(shí)踐。從第一代IGBT到現(xiàn)在的第七代IGBT，在功率半導(dǎo)體最新技術(shù)發(fā)展方面，三菱電機(jī)的IGBT芯片技術(shù)一直在保持著迭代與創(chuàng)新。

         以第七代IGBT產(chǎn)品研發(fā)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)為例，在采用第七代IGBT硅片和RFC二極管硅片后，IGBT模塊有效降低產(chǎn)品能耗達(dá)10%。新型二極管硅片減少了芯片厚度，具有更好的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性，并消除反向恢復(fù)過(guò)程的夾斷恢復(fù)現(xiàn)象�；�于“高可靠性、使用更方便”的產(chǎn)品理念，第七代IGBT模塊NX型封裝采用SLC封裝技術(shù)，SLC結(jié)構(gòu)使用了IMB和直接樹脂封裝。與第六代NX系列模塊封裝相比，第七代去除了絕緣層和銅底板之間的焊接層，延長(zhǎng)熱循環(huán)壽命高達(dá)10倍以上。

         而STD型封裝采用TMS封裝技術(shù)，同樣去除了絕緣層和銅底板之間的焊接層。經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，第七代結(jié)構(gòu)在使用1000次循環(huán)后沒有發(fā)現(xiàn)開裂現(xiàn)象，熱循環(huán)壽命比第六代STD型封裝高出3倍以上。此外，STD型封裝的主端子采用疊層結(jié)構(gòu)和超聲鍵合技術(shù)等，有效降低內(nèi)部雜散電感可達(dá)30%。

         宋高升先生表示，2018年，在中低壓變頻器、光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、電動(dòng)大巴、儲(chǔ)能逆變器、SVG等應(yīng)用中，三菱電機(jī)將強(qiáng)化第7代IGBT模塊的市場(chǎng)拓展。

         六十年來(lái)，三菱電機(jī)功率半導(dǎo)體之所以能夠一直保持行業(yè)的領(lǐng)先地位，在于持續(xù)性和創(chuàng)新性的研究與開發(fā)能力。同時(shí)，三菱電機(jī)也憑借著豐富的研發(fā)經(jīng)驗(yàn)與技術(shù)積淀為實(shí)現(xiàn)功率器件更簡(jiǎn)單、更易用、更可靠付出了源源不斷的努力。

SiC——驅(qū)動(dòng)變革，時(shí)間砥礪質(zhì)量

         只有以專注力托起的精益求精，才能經(jīng)得起時(shí)間的考驗(yàn)。在三菱電機(jī)展臺(tái)一側(cè)的走廊墻上，三菱電機(jī)SiC功率器件發(fā)展歷程的時(shí)間軸赫然醒目。原來(lái)，在20世紀(jì)末90年代初，三菱電機(jī)便開始了SiC功率器件的基礎(chǔ)研發(fā)工作，在2000年研發(fā)出多種基于SiC的基礎(chǔ)工藝技術(shù)，2016年1月，成功開發(fā)出額定功率為3.7kW的電機(jī)驅(qū)動(dòng)用SiC變頻器……此后，在攻克了基礎(chǔ)工藝技術(shù)之后，三菱電機(jī)SiC功率器件在不同的應(yīng)用領(lǐng)域中先后樹立了豐碑。

         宋高升先生向我們介紹，三菱電機(jī)從2013年開始正式面向市場(chǎng)推出第一代SiC功率模塊，并于12月，推出搭載全SiC功率模塊的軌道牽引變流器；2015年，SiC功率器件開始進(jìn)入光伏逆變器等眾多全新應(yīng)用領(lǐng)域；同年，第一款基于全SiC的功率模塊，并由三菱電機(jī)開發(fā)的機(jī)車牽引系統(tǒng)在日本新干線安裝使用；到了2018年，新研發(fā)的6.5kW全SiC功率模塊達(dá)到了世界上最高的功率密度。截止目前，三菱電機(jī)功率半導(dǎo)體SiC功率模塊產(chǎn)品線涵蓋額定電流15A~1200A及額定電壓600V~3300V的多種產(chǎn)品，且目前均可提供樣品。

         當(dāng)外界都開始不約而同地呼應(yīng)著SiC未來(lái)已經(jīng)到來(lái)時(shí)，其實(shí)SiC功率模塊在滿足電力電子行業(yè)對(duì)功率器件低損耗、耐高溫、高頻化等性能要求的同時(shí)，卻也帶來(lái)電磁噪聲變大、短路耐量下降等應(yīng)用問題。正如所有的偉大都在默默中完成一樣，為了滿足功率器件市場(chǎng)對(duì)噪聲低、效率高、尺寸小和重量輕的要求，三菱電機(jī)仍堅(jiān)持加大對(duì)高技術(shù)產(chǎn)品研究和開發(fā)的投入。如今，三菱電機(jī)正在加緊研發(fā)新一代溝槽柵SiC  MOSFET芯片技術(shù)，該技術(shù)將進(jìn)一步改善短路耐量和導(dǎo)通電阻的關(guān)系，并計(jì)劃在2020年實(shí)現(xiàn)新型SiC  MOSFET模塊的商業(yè)化。

         錢宇峰先生認(rèn)為，目前，基于SiC功率器件的逆變?cè)O(shè)備的應(yīng)用領(lǐng)域正在不斷擴(kuò)大。但受制于成本因素，目前SiC功率器件市場(chǎng)滲透率很低，隨著技術(shù)進(jìn)步，碳化硅成本將逐步下降，未來(lái)將是功率半導(dǎo)體市場(chǎng)主流產(chǎn)品。

         為了應(yīng)對(duì)SiC功率器件市場(chǎng)的快速增長(zhǎng)，在2017年，三菱電機(jī)在日本九州島投資建造了6英寸晶圓生產(chǎn)線，配合新技術(shù)以縮小芯片尺寸。目前，該產(chǎn)線處在調(diào)試階段并計(jì)劃于2019年量產(chǎn)。其中，為了保持SiC可持續(xù)性發(fā)展，5、6、8英寸晶圓在日本熊本工廠里面都有設(shè)立產(chǎn)線，而對(duì)于IGBT表面和背面兩種工藝，熊本工廠的生產(chǎn)線都可以勝任。另外，大阪工廠專門負(fù)責(zé)背面工藝。

持續(xù)創(chuàng)新，為未來(lái)而來(lái)

         三菱電機(jī)株式會(huì)社成立于1921年，當(dāng)時(shí)造船公司（現(xiàn)為三菱重工）在日本神戶分離出一家生產(chǎn)遠(yuǎn)洋船用電動(dòng)機(jī)的工廠。它以先進(jìn)的空調(diào)系統(tǒng)、汽車電子、以光伏技術(shù)為動(dòng)力的衛(wèi)星和核能發(fā)電設(shè)備而聞名，成為家電和電機(jī)領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者。

         三菱電機(jī)的企業(yè)標(biāo)識(shí)則是由三顆像菱角一樣的鉆石組合在一起，意思是經(jīng)受了時(shí)間的考驗(yàn)，會(huì)更加熠熠生輝。在近100年的成長(zhǎng)歷程中，三菱電機(jī)始終致力于尖端產(chǎn)品的研發(fā)與踐行節(jié)能環(huán)保的企業(yè)理念。同時(shí)，作為一家技術(shù)主導(dǎo)型的企業(yè)，三菱電機(jī)擁有多項(xiàng)領(lǐng)先技術(shù)，并憑借強(qiáng)大的制造實(shí)力和良好的企業(yè)信譽(yù)在全球的電力設(shè)備、通信設(shè)備、工業(yè)自動(dòng)化、電子元器件、家電等市場(chǎng)占據(jù)著重要的地位。

         當(dāng)我們問及“如果用三個(gè)關(guān)鍵詞來(lái)描述這一段發(fā)展史，三菱會(huì)選用哪三個(gè)關(guān)鍵詞？”錢宇峰先生選用了“全面、創(chuàng)新、高效”這三個(gè)關(guān)鍵詞，并進(jìn)一步做了解釋。目前，三菱電機(jī)能夠?yàn)椴煌�的電力電子變換應(yīng)用領(lǐng)域提供從幾瓦到上兆瓦功率等級(jí)的功率器件解決方案，在將來(lái)也會(huì)把創(chuàng)新的DNA一直延續(xù)下去。這份堅(jiān)持，也終將指引三菱電機(jī)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的高效使用與能源的高效利用。

         創(chuàng)新的基因標(biāo)注著企業(yè)發(fā)展的方向，連接著企業(yè)的過(guò)去、現(xiàn)在與未來(lái)。三菱也將放下時(shí)間的包袱，卸下歷史的榮耀，堅(jiān)持以變革不斷激發(fā)行業(yè)發(fā)展的活力，堅(jiān)持以創(chuàng)新征服未知的領(lǐng)域。但創(chuàng)新的前提與歸宿依然是努力踐行“changes  for  the  better(創(chuàng)造，為更好明天)”，這是三菱電機(jī)的企業(yè)宣言。