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东芝半导体将加快开发下一代功率器件及SiC和GaN第三代半导体

jf_izSRQyuK 来源:变频器世界 2024-03-04 18:10 次阅读

2023年,东芝半导体的功率器件销售额估计约为1000亿日元,其中35%用于汽车市场,20%用于工业市场。目前,东芝半导体在全球MOSFET市场上排名第四,而东芝半导体的目标是排名第三。

据东芝电子元件(上海)有限公司分立器件应用威廉希尔官方网站 部门高级经理屈兴国介绍,从2022年开始,东芝半导体的300毫米晶圆生产线的产品开始出货。2023年,又增加了LVMOS系列产品的数量,以填补高端产品的产能增加。未来,东芝半导体将继续开发新产品,同时应对车载产品。

在车载领域

东芝半导体开始批量生产用于48V电池的采用L-TOGLTM封装的80V LVMOS,以及安装面积减少55%(与我们现有的产品相比)的采用S-TOGLTM封装的40V LVMOS。此外,还开始提供原创封装SOF Dual(WF)的样品,与两个5mmx6mm的封装相比,它可以将安装面积减少25%。

▊在工业领域

东芝半导体开始批量生产采用TO-247-4L(X)封装的第三代SiC MOSFET(1200V/650V)和SiC SBD(650V),并将于2024年发布表面贴装产品SiC MOSFET (650V)和SiC SBD(1200V)。对于GaN,东芝半导体已经通过服务器电源参考模型确认了其高效率的成果,并在未来加速开发。对于硅器件,东芝半导体正在扩大带有高速体二极管的650V SJMOS和150V LVMOS产品线。

对于大功率应用,6.5kV PPI(压接式IGBT)已开始提供样品,计划在2026年左右进行批量生产。此外,在2023年5月德国PCIM展会上推出了用于大型太阳能应用的2.2kV SiC MOS半桥模块,已于8月开始批量生产。用于海上风电和输电的6.5kV PPI(压接式IGBT)样品开始发货,计划于2026年左右批量生产。“由于这些应用需要驱动电路和隔离驱动电路,我们打算将这种interwetten与威廉的赔率体系 IC引入市场,并向市场提出解决方案。”屈兴国表示。

中国新能源汽车市场正在高水平增长,预计市场将继续增长。针对这一市场,东芝半导体将开发碳化硅 MOSFET、硅IGBT,并扩大裸片和模块的销售。在工业电源市场中,随着基站电源需求的增加以及数据中心等服务器增加48V电源的威廉希尔官方网站 趋势,对80V、150V LVMOS的需求正在增加。因此,东芝半导体的第10代LVMOS已经在对应这个需求。此外,电动汽车充电站和光伏逆变器对650V Si SJMOS、650V和1200V SiC MOS的需求也在增加,东芝半导体也在开发的最新一代产品以来满足这些需求。

屈兴国表示,在电力需求持续扩大的中国,包括海上风电在内的输电采用高压直流输电(HVDC)。东芝半导体已经开始批量生产低损耗4.5kV PPI,并在开发高压6.5kV PPI以满足中国客户的需求。

近年来,随着新能源市场规模的不断壮大,东芝半导体也在不断加码这一市场。屈兴国坦言,“供应能力是我们面临的挑战之一,我们于2022年开始在300mm晶圆线上生产功率器件,并在日本加贺建造一个新的300mm晶圆厂,预计2024年秋季开始批量生产。”

在所有新能源市场中,东芝半导体认为转换效率至关重要,威廉希尔官方网站 发展和成本之间的平衡是关键。因此,东芝半导体将加快开发功耗更低的下一代功率器件以及SiC和GaN等第三代半导体,并在尽早推出。

“东芝半导体在功率器件市场有50多年的业绩记录,最优先的是广泛用于汽车、工业和其他应用的低压MOSFET,还有高压器件,包括IGBT。我们目前正在加快SiC和GaN等复合功率器件的开发,这将有助于实现碳中和。”屈兴国表示。

电动汽车是功率半导体厂商的必争之地,市场竞争非常激烈。东芝半导体也十分看重这一市场的前景,并预计该市场将以每年约15%的增长率继续扩张。东芝半导体在功率器件上投入了巨大的研发和投资资源,以提供更高效的产品。目前,东芝半导体专注于汽车市场上的MOSFET,并正在努力推广用于逆变器和车载充电器应用的SiC功率器件,并继续与潜在客户进行讨论,预计在2025年左右进入市场。东芝半导体认为GaN功率器件可能非常适合OBC应用。

在屈兴国看来,SiC有望在汽车牵引逆变器和车载充电器(OBC)等应用中快速增长,东芝半导体已经开发出用于电气铁路应用的高质量SiC MOSFET。因为这种SiC MOSFET具有内置的SBD,所以可以抑制晶体缺陷的增长。目前,第三代SiC MOSFET已经为该行业批量生产。GaN是从利用高效大功率密度的服务器应用为车载应用开发的,通过使用650V样品和原始控制电路,东芝半导体确认了针对服务器电源应用的图腾柱PFC,全桥DC-DC参考板实现了高效和低振铃工作。


审核编辑:刘清

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原文标题:东芝半导体:转换效率至关重要,加速开发第三代半导体

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