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功率半导体聚焦:东芝SiC技术亮相PCIM Asia,引领高效能源转换
半导体芯闻· 2025-09-30 18:24
展会概况与战略合作 - 2025 PCIM Asia展会于9月24日至26日在上海举行,是电力电子与能源转换领域的年度盛会 [1] - 东芝与基本半导体以联合展台形式首次系统展示双方在碳化硅领域的协同创新成果 [1] - 东芝将展台一半空间用于展示涵盖分立器件到模块的完整碳化硅产品线,突显其战略重心 [1] 碳化硅技术优势 - 东芝碳化硅产品线覆盖1200V、1700V、2200V、3300V四个电压等级,均已进入量产阶段,应用于轨道交通、新能源发电、工业变频及充电桩等领域 [3] - 核心技术为内嵌式肖特基势垒二极管设计,将管压降从传统器件的3-5V降至1.35V左右,显著降低功率损耗并提升可靠性 [3] - 器件具备宽范围门极控制(-10V到25V)和较高的门槛电压(3-5V),提供使用灵活性并避免误触发 [3] - 模块产品采用ED3和iXPLV封装,具有低杂感、稳定Vth及出色的开通损耗和反向恢复特性 [3] - 单管产品提供四种封装选择,对应不同导通电阻和电流等级,面向工业变频、新能源储能、太阳能发电及充电桩等功率段较低的应用 [4] IEGT传统技术优势 - 东芝于1990年代末开发出注入增强型IGBT技术并申请专利,在高电压IGBT领域确立领先地位 [6] - 当前IEGT产品线覆盖3300V、4500V、6500V电压等级,电流范围从750A扩展至3000A,并正在开发5000A产品,主要应用于国家电网的柔性直流输配电系统 [6] - 压接式IEGT采用独特三明治结构封装,直径125毫米的封装内可并联42颗芯片,在真空惰性气体环境中确保稳定工作 [7] - 与第三方合作的压接组件方案采用两颗4.5kV/2KA的IEGT,有助于新客户进行双脉冲测试评估,缩短开发周期 [7] 电池技术与合作模式 - 东芝展示钛酸锂电池技术,具备卓越安全性(针刺试验不起火)和耐低温性能(-20℃至-50℃正常工作),应用于地铁、高铁、港口及半导体生产线UPS系统 [8] - 钛酸锂电池相比传统铅酸电池体积小巧,使用寿命可达十多年 [8] - 公司当前策略以销售芯片为主,发挥自身技术优势,与基本半导体等合作伙伴强强联合,后者提供模块封装技术和客户资源 [8] - 联合开发的Pcore™系列产品采用双方SiC MOSFET和东芝RC-IGBT芯片技术,在导通电阻、开关损耗、可靠性等方面表现出色 [9] 制造能力与技术创新 - 2023年东芝完成两条12寸硅基晶圆产线建设并投产,大幅提升产能,产线具备高度灵活性,可生产IGBT和MOS器件 [9] - 展示RC IGBT技术,将IGBT和二极管集成在同一芯片上实现双向导通,并采用双面散热封装技术,适合电机驱动等高功率密度应用 [10] 未来产品规划与策略 - 公司计划于2026年推出基于8寸晶圆的第五代T5G碳化硅产品,预计在性能和成本上均优于当前6寸晶圆产品 [12] - 产品策略以技术为主导,碳化硅适用于新能源汽车的高效能和小型化需求,IGBT在传统工业应用中保持长期可靠性优势,MOS器件在特定车载电子系统中发挥关键作用 [12] - 公司强调通过合作方式满足中国市场对性价比和开发速度的要求 [12]