在能源短缺、環境污染和氣候變化成為全球性挑戰的當下，電力電子行業作為推動能源變革的關鍵力量，正以前所未有的速度發展。作為這一領域的先鋒企業，東芝半導體（以下簡稱“東芝”）憑借其在電力電子行業的深厚積累，為全球市場提供了眾多高性能、高可靠性的功率半導體產品。

在PCIM Asia 2024展會上，東芝攜大功率器件IEGT、碳化硅MOS模塊、碳化硅分立器件等多款明星產品亮相，吸引了眾多觀眾的關注。東芝以專業視角向觀眾展示更多安心、可靠、高效的技術產品和方案，旨在為更多客戶提供幫助，進而更好地為社會可持續發展提供服務。

展會現場，東芝電子元件（上海）有限公司技術部副總監屈興國與《變頻器世界》分享了本次展會帶來的重點產品以及未來的產業布局等。

東芝電子元件（上海）有限公司技術部副總監 屈興國

立足大功率器件IEGT，打造核心競爭力

一直以來，東芝憑借高可靠性、高效率和小尺寸的特點，一直走在新能源、輸配電等大功率應用以及工業和牽引應用等行業的前沿。展會現場，東芝的大功率器件IEGT（柵極注入增強型晶體管）也依然引人注目。這款東芝在20世紀90年代末注冊的專利名稱，如今已發展到更高的電壓等級和更廣泛的應用領域。

屈興國介紹，東芝IEGT可適用于發電到輸配電、再到應用的整個能源鏈，其采用PPI壓接式封裝實現高可靠性、高散熱性。此次展出，東芝更新了3300 V~6500 V的PPI壓接式產品線，新增多款產品，如ST1000GXH35、ST1500GXH35A等，這些產品覆蓋了不同電壓和電流等級，可以滿足不同客戶需求。

東芝的IEGT在封裝上有著其獨有的優勢， 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，器件內部無需引線鍵合。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。

此外，基于半橋拓撲的子單元，東芝與第三方合作共同開發的壓接組件方案采用了兩顆ST2000GXH32（4.5 kV／2 KA／內置二極管的壓接式封裝）IEGT，適用于新客戶進行雙脈沖測試，以便他們能夠快速了解東芝器件的性能，從而縮短開發周期，具備高可靠性和高效率。

另外東芝還展出了4.5 kV雙柵極RC-IEGT，具有分離的空穴控制柵極(CG)與主柵極(MG)。主要特點是在IEGT模式下可降低關斷損耗，在二極管模式下能減少反向恢復損耗，同時結合柵極控制技術，實際測量值中總開關損耗可降低16%，而導通損耗沒有任何增加。
 

全系列碳化硅MOS模塊亮相，第三代產品已投入量產

受益于新能源汽車、光伏儲能等領域的快速發展，SiC（碳化硅）器件得到了廣泛的應用，市場規模快速提升。根據Yole統計，到2027年，全球導電型SiC功率器件市場規模有望突破60億美元，年復合增長速率約34%。

在碳化硅領域，東芝同樣表現出色。屈興國表示，東芝近年來正在加速碳化硅半導體的開發，構建更廣泛的產品線。東芝在碳化硅領域的布局是先做碳化硅模塊再推進單管產品。碳化硅模塊產品量產時間相對較早，目前主要是針對軌道交通等牽引應用。而單管產品則主要針對當前十分火熱的新能源的光儲充市場。

盡管東芝的碳化硅產品在市場上的份額還在增長階段，但第三代SiC產品采用了MOS中內置SBD的技術路線，實現了產品差異化，避免了同質化導致的市場競爭，獲得了客戶的一致好評。在碳化硅領域，東芝的第三代產品已投入量產，同時第五代產品也在積極推廣中。

展會現場，東芝展出了已經量產的全系列碳化硅MOS模塊，涵蓋1200 V、1700 V、2200 V、3300 V電壓，具備低雜散電感、低熱阻、高可靠性等特點。在這些展品中，東芝的“MG800FXF1ZMS3”和“MG800FZF1JMS3”，采用第三代SiC MOSFET和SBD芯片，通過銀燒結內部鍵合技術和iXPLV封裝，有助于減少設備的功率損耗和減小冷卻設備的尺寸。屈興國指出，從第二代產品到第三代產品，東芝的SiC MOSFET實現了更低的品質因數Ron×Qgd，減少了80%，這是實現更好開關性能的關鍵。

本次展出的碳化硅分立器件，內置SBD、低損耗、易設計是東芝碳化硅MOSFET的代名詞，可應用于充電樁、數據中心、新能源發電、馬達等領域。主要特點包括：低二極管導通電壓、低Ron×Qgd、VGS控制范圍寬(驅動易設計)。屈興國透露，東芝在國內更加傾向于晶圓銷售的模式，比如將碳化硅晶圓出售給模塊廠商進行封裝，這也是應對目前碳化硅器件市場內卷的一種方式。

東芝展出的碳化硅應用案例也備受關注：SiC MOSFET的3相逆變器。其采用1200 V SiC MOSFET，為18 kW電機提供強大驅動，適用于工業設備等應用。在僅250 mm×145 mm的精巧電路板上，巧妙整合了SiC MOSFET、光電耦合器和運算放大器等關鍵元件，實現節能降耗。

走差異化的發展路線，堅決不做“內卷”

在屈興國看來，高可靠性就是東芝的核心競爭力。以IEGT為例，東芝的產品是雙面散熱，這是高可靠性的一個重要保證。像在海底電纜、海上風電等需要應用大功率器件又無法維修的應用場景，東芝就采取了冗余設計。他進一步解釋道，如果器件損壞，會出現短路模式，而東芝將產品疊加使用，損壞的器件變成短路模式，這相當于一個電阻一樣，不會影響系統的正常工作。IEGT作為東芝的王牌產品，目前重點布局在柔性輸配電和海上風電的電力傳輸領域，近兩年的市場表現一直是一個持續增長的狀態。

屈興國認為，新能源汽車作為未來的主力市場，前景可觀。但由于中國在新能源汽車行業的競爭過于激烈，東芝在現實情況與未來趨勢中做了平衡，選擇與國內的模塊廠家合作，達到雙贏的結局。

現在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。屈興國稱，目前國內的市場只能用卷來形容，特別是在價格上，東芝很難卷過友商。而且東芝也認為，不能一味地依靠價格去平衡市場，而是用產品說話，真正做出人家做不了的東西，這才是脫穎而出的關鍵一環。

“隨著全球能源結構的轉型和清潔能源需求的不斷增長，電力電子行業將迎來前所未有的發展機遇。”屈興國表示，東芝將繼續加大在電力電子領域的研發投入，特別是在大功率器件和碳化硅等關鍵技術上，以滿足市場對高性能、高可靠性產品的需求。東芝堅信，通過不懈的努力與追求，將能夠攜手全球合作伙伴共同創造一個更加綠色、智能的未來。