三菱电机为功率半导体按下“加速键”，引领行业新风向

2023年8月29日，PCIM Asia 上海国际电力元件、可再生能源管理展览会在上海新国际博览中心隆重揭幕，展会持续时间为3天。作为亚洲领先的电力电子展会，展会聚集了一众业界翘楚，探索行业最新趋势和创新发展之路。

作为本届展会的赞助商，三菱电机半导体携变频家电用智能功率模块SLIMDIP-ZTM、工业与新能源发电用三电平IGBT模块、新型3.3kV高压SiC-MOSFET模块、下一代电动汽车专用功率模块4款新品及其他涵盖多个电力电子应用领域的14款经典产品全线亮相，以行业发展和应用为导向，全面展示三菱电机功率器件的产品及技术趋势。

8月30日，三菱电机同步召开了以“创新功率器件构建可持续未来”为主题的媒体发布会。三菱电机半导体大中国区总经理赤田智史和三菱电机功率器件制作所首席技术顾问Gourab Majumdar 博士莅临发布会现场进行了主题演讲，并针对记者提问，就三菱电机最新产品和技术趋势、市场战略进行互动。

（发布会现场照片）

创立于1921年的三菱电机，作为一家以技术驱动发展的全球知名综合性企业，凭借强大的技术实力和良好的企业信誉在全球的电力设备、通信设备、工业自动化、电子元器件、家电等市场占据重要地位。尤其在电子元器件市场，三菱电机从事开发和生产半导体已有67年，其半导体产品更是在变频家电、轨道牵引、工业与新能源、电动汽车、模拟/数字通讯以及有线/无线通讯等领域得到了广泛的应用。

业务层面，从财报来看，三菱电机实现了快速增长。公告显示：三菱电机2023财年净利润为2139亿日元，收入同比增长12%至50036亿日元；对于2024财年，三菱电机预计收入为52000亿日元，营业利润为3300亿日元，净利润为2600亿日元。在前段时间三菱电机召开的投资说明会上，三菱电机社长兼CEO漆间启先生着重强调了功率半导体业务是集团业务增长的主要牵引力。

用创新产品持续引领行业方向

展会上首次亮相的四款新品，延续了三菱电机一贯的在各个应用领域持续创新、不断迭代的精神，以前沿技术和创新产品引领变频家电、轨道牵引、工业与新能源、电动汽车行业发展。

在变频家电行业，继SLIMDIP-STM、SLIMDIP-MTM、 SLIMDIP-WTM、 SLIMDIP-LTM、SLIMDIP-XTM之后，SLIMDIPTM封装系列又添新成员SLIMDIP-ZTM。SLIMDIP-ZTM具有30A的高额定电流，主要应用于3匹变频空调系统。

为了适应变频家电市场高可靠性、低成本、小型化等应用需求，三菱电机优化了SLIMDIP-ZTM内部结构，扩大了RC-IGBT芯片的安装面积并采用了全新的绝缘导热垫片可使热阻降低约40%。SLIMDIP系列封装，帮助设计者缩短开发时间帮助，实现更简单、更小型的家用电器逆变系统。

（变频家电用智能功率模块SLIMDIP-ZTM）

在工业与新能源行业，本次展示的这款工业与新能源发电用三电平IGBT模块，采用了T型三电平拓扑。半桥部分采用了1200V第7代IGBT，而交流开关部分采用了650V第7代IGBT。这款三电平模块具有200A和400A两个电流规格。优化的封装设计使得该模块可以通过不同的数量并联实现变流器的灵活功率配置，简化电路设计。

在轨道牵引行业，继3.3kV/185A、3.3kV/375A和3.3kV/750A全碳化硅模块之后，三菱电机新开发了一款集成SBD的SiC-MOSFET模块，其规格为3.3kV/800A，它将有助于为铁路、电力系统及大型工业变流系统提供更大功率密度、更高效率和可靠性。

在封装结构和形式上，这款SiC MOSFET模块采用集成SBD的SiC MOSFET和优化的封装结构，与公司现有的硅功率模块相比，开关损耗降低了91%，与现有3.3kV/750A全SiC功率模块相比降低了66%。从而降低了变流器功率损耗，并有助于提高输出功率和效率，有效减少碳排放。此外，该款SiC MOSFET模块采用了LV100封装形式，可以通过不同的数量并联实现变流器的灵活功率配置，简化电路设计。

（新型3.3kV高压SiC-MOSFET模块）

在电动汽车行业，三菱电机正在开发下一代电动汽车专用功率模块。该系列模块拥有1300V和750V两个电压等级，分别采用SiC MOSFET和RC-IGBT芯片技术。该系列模块采用三菱电机擅长的压注模工艺。在保证可靠性的同时，大大提升生产效率。

按下功率半导体“加速键”

今年市场情形严峻，遇冷的大环境逼着企业纷纷“刀刃向内”，削减冗余，控制成本，甚至无奈大幅裁员。相比市场大多数企业，三菱电机半导体呈现出难得的利好态势：在功率半导体投资扩产和技术布局方面接连传来重磅消息，并确定了以碳化硅为业务增长关键的核心战略——继续研发车载产品、加速研发新一代产品、扩大全球销售。

扩产方面，2023年3月，三菱电机宣布，将在截至2026 年 3 月的五年内将之前宣布的投资计划翻一番，达到约 2600 亿日元，主要用于建设新的晶圆厂，以增加碳化硅 (SiC) 功率半导体的生产。

具体而言，三菱电机计划在2026年4月开始稼动位于日本熊本县菊池市（泗水）的碳化硅8英寸晶圆的新工厂。此外，还计划对碳化硅6英寸晶圆工厂（位于日本熊本县合志市）进行扩产，到2026年，碳化硅产能预计会扩大至现在的5倍左右。

市场方面，作为三菱电机的核心优势产品，三菱电机自1994年以来一直在研发 SiC 相关技术及模块，并在全球率先将其安装在变频空调和高速列车中。截止到2022年底，在全球有超过2千6百万辆汽车的电驱系统使用了三菱电机的硅基和碳化硅基车载功率器件。

据悉，在功率模块领域，三菱电机在全球市占率中排名领先。其中，消费类电子用智能功率模块（Intelligent Power Module）市占率全球第一，轨道牵引用全碳化硅功率模块市占率也是全球第一。

技术方面，三菱电机拥有多种尖端技术，如在外延、工艺等方面的高质量化合物半导体技术、利用自主研发沟槽(Trench)结构SiC-MOSFET所实现的低功耗芯片技术、业界顶尖的小型化与轻量化模块技术等。三菱电机有效利用强大的技术基础、全球顶级客户群，通过为诸多领域提供优势碳化硅模块，为各行各业实现绿色转型做出贡献。

为了进一步强化技术优势，2023年7月，三菱电机宣布，已入股Novel Crystal Technology, Inc.。在以碳化硅、氮化镓为代表的第三代半导体逐渐进入产业化并加速放量的阶段，三菱电机为抢占技术先机按下了快捷键。

据悉，Novel Crystal Technology 是世界上最早开发、制造和销售用于功率半导体的氧化镓晶圆的公司之一。早在2021年，Novel Crystal Technology就成功量产4英寸氧化镓晶圆，并于今年开始供应给客户，使得日本在第三代化合物半导体竞赛中再度拔得头筹。此外，Novel Crystal Technology还计划在2023年供应6英寸晶圆，届时又将是划时代突破。

三菱电机期望通过将其在低能量损耗、高可靠性功率半导体的设计和制造方面的专业知识与Novel Crystal Technology在镓生产方面的专业知识相结合，加速其卓越节能氧化镓功率半导体的开发。

未来几年，三菱电机将逐步扩大碳化硅为代表的宽禁带功率半导体的生产销售，并将把在高频光学元件领域中积累的化合物半导体技术经验应用于功率半导体，以创造出更多优势产品。