功率半導體是電子裝置中電能轉換與電路控制的核心，主要用于改變電子裝置中電壓和頻率、直流交流轉換等。大功率半導體器件作為電力電子領域的核心元器件具有較高的技術含量，技術與工藝的不斷進步，正推動大功率半導體器件向高電壓、大電流、高頻化、模塊化的方向發展。
在近期深圳PCIMAsia2021電力電子展上，東芝半導體（以下簡稱東芝）展出了東芝大功率器件IEGT、二電平拓撲的PPI壓接裝置、全碳化硅模塊、智能功率器件、車載分立器件、分立器件封裝產品線等產品。
憑借高可靠性、高效率和小尺寸的特點，東芝IEGT能支持新能源、輸配電等大功率應用以及工業和牽引應用。據東芝電子元件（上海）有限公司分立器件戰略業務企劃統括部，分立器件應用技術部門高級經理屈興國介紹，IEGT是InjectionEnhancedGateTransistor的簡稱，20世紀90年代末，東芝基于注入增強的技術注冊了專用名稱IEGT（柵極注入增強型晶體管），而實際上這個就是IGBT，只是名稱不同而已。
PPI壓接式封裝IEGT器件
東芝的IEGT在封裝上有著其獨有的優勢，分為PMI模塊封裝和PPI壓接式封裝兩種封裝。目前，東芝在IEGT模塊上采用業界常用的PMI模塊封裝，這是一種采用鋁碳化硅基板和高CTI的材質，具有更好的散熱效果和絕緣性，可以應用于軌道交通牽引等嚴苛環境需求的場景。
而PPI壓接式封裝的IEGT可以說是東芝首創，PPI壓接式通過上下銅板和鉬片，直接把芯片壓接在內部，芯片內部無引線鍵合。這種方式可做到雙面散熱，比單面散熱的傳統封裝方式可靠性更高。第一代壓接式產品內部采用晶閘管晶圓。在2000年以后，東芝停止了晶閘管的產品，改用IEGT芯片來生產PPI壓接式IEGT，目前東芝主要有臺面直徑為85mm和125mm的壓接式IEGT產品。
為了讓客戶可以便捷地使用和了解器件，東芝半導體和第三方公司進行了合作。本次展出的IEGT壓接模組子單元，就是東芝半導體與雅創、青銅劍三方合作的產品。屈興國舉例說，客戶想要了解一個器件，會先測試單顆器件的性能，如果性能達標會再設計相應的產品，而與青銅劍的合作可以助力客戶快速測試器件，縮短客戶開發周期。
DriverbyBronze驅動器（由青銅劍公司提供）
本次展會，東芝還展示了碳化硅MOSFET模塊。據了解，碳化硅MOSFET模塊1700V／400A雙管、3300V／800A雙管產品均在開發中。其中，3300V／800A雙管產品已在今年5月推出商業樣品，今年9月-10月將進入量產階段，該產品將主要應用在機車以及高壓電子變壓器領域。而1700V／400A雙管產品預計會在年底推出，該產品主要應用在風電等新能源領域。屈興國表示，東芝的純碳化硅產品還屬于工控產品，目前暫無車載碳化硅產品，不過已經計劃車規級純碳化硅器件。
“功率半導體未來將會在車載和工控這兩個市場發揮重要的作用，這兩個市場將是東芝半導體未來的發力方向。”屈興國表示，東芝在車載領域有專門的產品線，重點在推新能源汽車主驅動模塊里的芯片，主要是750V的EV芯片，東芝已經和國內的幾家做模塊的廠商進行合作。目前，該產品還在送樣階段，量產還需要一段時間。
在新能源汽車上的碳化硅應用，屈興國認為，根據電池電壓的不同，主要可分為300V-400V以及800V這兩大類。其中，普通的乘用車采用300V-400V的電池，主要使用650V或750V的IGBT，這會是硅的主流市場；而大巴車或要求更高的車采用800V的電池，則需要用到1200V的功率器件，這將會是碳化硅的主流市場。
隨著越來越多的本土廠商崛起，加上相關政策的扶持，功率器件國產化已經是大趨勢。對此，東芝充分發揮自己小型化、高性能的優勢，走差異化的發展路線。“面對市場的激烈競爭，不能一味地依靠價格去平衡，而是真正做出人家做不了的東西，這才是脫穎而出的關鍵一環。”在屈興國看來，加大與國內廠商的合作也是應對激烈競爭的措施之一，不僅貼近市場還降低了成本。此外，東芝近幾年一直在嘗試功率器件本土化，像一些原材料在國內尋找資源替代。
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