4月25日，在春風暖陽中，三菱電機半導體大中國區在深圳舉辦了一場以功率模塊技術為主題的研討會。

 4月25日，三菱電機功率模塊技術研討會深圳現場

         在會議過程中，三菱電機功率器件制作所高級總工程師近藤晴房博士就功率器件發展與技術趨勢發表了主題演講，全面分享并解讀了三菱電機IGBT模塊和IPM在芯片技術與封裝技術方面的核心要點，及其在新材料與新應用領域的發展趨勢。

三菱電機功率器件制作所高級總工程師近藤 晴房博士發表《三菱電機功率器件及其應用》的主題報告。

新型芯片技術，提升模塊性能

       作為功率器件的核心，IGBT芯片的重要性不言而喻。從早期的第三代IGBT平板型構造，到第四代溝槽型構造，三菱電機IGBT芯片技術一直處在行業領先地位。隨著芯片技術的不斷進步，三菱電機獨特的芯片架構也走在行業前沿，于2003年開發推出了第五代CSTBT^TM，接著推出了芯片更薄的第六代CSTBT^TM ，以及最新的第七代CSTBT^TM ，構造更加簡單，芯片厚度進一步減小，性能也得到穩步提升。

       年復一年的經驗累積，代代相傳的工藝積淀，相比第一代IGBT，三菱電機第七代IGBT的性能指數已經提升18倍。

       第七代IGBT模塊采用了第七代IGBT硅片和新型RFC二極管硅片，有效減小了芯片厚度，因而可以有效降低產品能耗。此外，獨特的芯片架構使得模塊性能更加可靠，使用也更加方便。

 
        三菱電機的IGBT模塊主要應用在工業自動化、新能源、牽引和電力，以及電動汽車領域。其中，在新能源發電特別是光伏、風力發電領域，三菱電機在2018年順利推出基于LV100型封裝的新型IGBT模塊。通過不斷改善芯片技術，在軌道牽引應用領域，X系列HVIGBT不僅拓寬了安全工作區域度，提升了電流密度，而且增強了抗濕度魯棒性，從而進一步提高了牽引變流器現場運行的可靠性。而在電動汽車領域，直接水冷型J1系列Pin-fin模塊憑借封裝小、內部雜散電感低的獨特性能，獲得了市場青睞。

       在新能源電動車蓬勃發展的市場需求推動下，三菱電機推出了豐富的針對電動車用標準功率模塊系列，產品涵蓋空調逆變器用DIPIPM^TM、車載充電器用SiC分立器件，及車載主驅逆變器用J1系列功率模塊等。

       以J1系列功率模塊為例，針對純電動、插電式混動、普通混動等細分車型，J1系列產品線覆蓋650V至1200V不同電壓等級，適合于小、中、大三類不同功率等級的新能源車用場景。

       除了豐富的產品型號選擇，電動車用直接水冷型J1系列Pin-fin模塊不僅具有封裝小、內部雜散電感低的獨特性能，同時兼具緊湊、輕量、高散熱能力、高功率密度等四大優點，完全符合車用電力電子技術發展對功率模塊體積小、重量輕、功耗低、品質高的要求。

改良封裝技術，縮減模塊體積

       電力電子技術的不斷進步使得功率模塊朝著多功能化、小型化與低成本的方向全面發展。其中封裝工藝正扮演著越來越重要的角色，這直接影響著功率器件和集成電路的整體性能，也成為決定功率器件體積、重量、應用方便性、壽命、性能及成本的關鍵因素。與對芯片技術的不斷探索一樣，三菱電機對改善封裝技術孜孜以求，臻于至善。

 

       在功率模塊封裝技術陣營，三菱電機是壓鑄模封裝功率模塊的先鋒。根據不同產品采用不同封裝技術的原則，在小容量消費類DIPIPM產品中，三菱電機采用了壓注模封裝；在中容量工業產品、電動汽車專用產品中，采用盒式封裝；而在大容量，特別是軌道牽引高鐵應用場景中，則采用基于高性能碳化硅鋁底板的盒式封裝。

       在外界公認的印象中，三菱電機一直是變頻家電領域的絕對領導者。在變頻家電領域，面向變頻冰箱、空調、洗衣機和風機驅動等應用場景，三菱電機的DIPIPM^TM強大產能即是最好的例證。根據權威機構數據統計，自發貨以來截止到2019年1月，DIPIPM^TM產品累計發貨已經超過6.5億片。

       與此同時，三菱電機在去年9月1日面向市場推出的表面貼裝型IPM功率模塊，以高性能與高可靠性為特色，必然會再一次穩固三菱電機功率模塊產品在變頻智能家電領域的強勢地位。

       在封裝技術方面，以DIPIPM^TM系列產品為例，三菱電機借助IPM產品設計累積的豐富經驗， DIPIPM^TM產品封裝也越來越趨于小型化。DIPIPM^TM一方面通過采用最新的第七代IGBT技術降低損耗與提高性能，同時縮小硅片面積；另一方面通過集成BSD，大大減少了外圍器件數量，顯著降低成本。

       在至關重要的技術前沿，三菱電機始終領先一步。尤其值得注意的是，在封裝材料方面，三菱電機把絕緣層材料從樹脂注塑升級為環氧樹脂墊片，在保證絕緣性能的前提下，使散熱設計布線更簡單，從而讓整體設計更加簡單緊湊。

       最近，三菱電機獨創的DIPIPM+^TM產品，將整流、逆變和制動單元進行整合，形成了整流逆變制動一體化的雙列直插型智能功率模塊。通過封裝技術的創新，DIPIPM+^TM 的高集成度與高性價的優點更加凸顯。

       以SiC為代表的第三代半導體材料在功率模塊半導體領域正在掀起新一輪的市場競爭。而早在20世紀末90年代初，三菱電機便開始了SiC功率器件的基礎研發工作，在攻克了基礎工藝技術難點之后，三菱電機SiC功率器件產品在工業及新能源、軌道牽引、汽車等不同應用領域先后樹立了豐碑。基于對產品品質高要求的態度，以及對產品價值鏈的全局思考，三菱電機當前對SiC功率模塊的推廣穩扎穩打，也許這就是作為“現代功率半導體領域開拓者”的底氣所在。

       眾所周知，三菱電機已經成立將近100年。在功率半導體領域，三菱電機對IGBT模塊與智能功率模塊IPM的耕耘傳承，詮釋了這個兼具技術實力與青春活力的百年老店——一面是堅守，一面是創新。