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當(dāng)前，隨著 IGBT 和碳化硅（SiC）器件的工藝逐年精進(jìn)，功率半導(dǎo)體在全球各地快速發(fā)展，這樣的熱潮讓傳統(tǒng)電力元件開始如 IC 一樣引領(lǐng)世界科技發(fā)展，推動(dòng)工業(yè)、能源、汽車等行業(yè)快速轉(zhuǎn)型升級(jí)。
PCIM Asia 2019 著手于電力電子產(chǎn)業(yè)革新，包括對(duì)電力半導(dǎo)體元件，如寬禁帶半導(dǎo)體、封裝技術(shù)、新型材料的開發(fā)和電路連接技術(shù)、新的電路拓?fù)?/a>數(shù)字監(jiān)管概念等的革新。
作為全球知名的半導(dǎo)體元器件供應(yīng)商，東芝（Toshiba）參展 PCIM Asia 2019。本屆 PCIM Asia，東芝展臺(tái)繼續(xù)秉持“芯科技，智社會(huì)，創(chuàng)未來”的理念，向現(xiàn)場(chǎng)觀眾展示其面向電力能源方面提供的先進(jìn)技術(shù)、產(chǎn)品與方案，包括東芝大功率器件 IEGT（Injection Enhanced Gate Transistor）直流斷路器的壓接裝置、三電平拓?fù)涞?PPI 壓接裝置、大功率器件 SiC 混合模塊、碳化硅 MOS 模塊、分立器件產(chǎn)品。
東芝 PCIM Asia 2019 展臺(tái)
其中，在 IEGT 方案展區(qū)，東芝展示的基于 PPI（壓接式 IEGT）三電平、十一串聯(lián)功率組件引發(fā)關(guān)注。壓接式 IEGT 單管可實(shí)現(xiàn)最大 4.5KV/3KA，并可以在系統(tǒng)應(yīng)用中提供水冷板以及相應(yīng)的參考設(shè)計(jì)。
PPI 壓接式 IEGT
水冷系統(tǒng)
東芝電子（中國）有限公司分立器件應(yīng)用技術(shù)部門高級(jí)經(jīng)理屈興國表示，PPI 封裝是雙面散熱的，屬于硬壓接方式的器件，通過直接將芯片壓接在一起，不需要在器件內(nèi)部進(jìn)行引線，可靠性得到極大的提升。另外，在器件的外圍采用的是陶瓷的材料，因此防爆性能得到提高，尤其適用于串聯(lián)以及對(duì)可靠性要求高的應(yīng)用場(chǎng)景。目前，在中國市場(chǎng)的應(yīng)用主要是國家電網(wǎng)的輸電、配電，海上風(fēng)能，以及特別應(yīng)用場(chǎng)景里面的變流器和變頻器為主。
同時(shí)，屈興國先生講到，由于是通過上下銅板將整個(gè)器件壓接在一起，需要器件承受幾噸的壓力，相較于傳統(tǒng)應(yīng)用鋁線完成連接的器件的雜散電感更小，PPI 封裝器件在耐壓等級(jí)、電壓飽和壓降這三大 IGBT 的硬性指標(biāo)上都得到了優(yōu)化。
當(dāng)然，這樣的全新封裝方式相較于傳統(tǒng)的模塊式 IGBT 產(chǎn)品來說，其產(chǎn)品設(shè)計(jì)也會(huì)發(fā)生變化，很多客戶在開始接觸的時(shí)候并不太清楚器件該如何去應(yīng)用。東芝在展臺(tái)上也給出了參考方案。目前，該模塊的參考設(shè)計(jì)以及驅(qū)動(dòng)模塊的設(shè)計(jì)都已經(jīng)由東芝的合作伙伴幫助完成。
壓接式 IEGT 參考設(shè)計(jì)
在介紹碳化硅模塊時(shí)，屈興國先生表示，當(dāng)前東芝在這個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域更多的是提供具有一定產(chǎn)異化的產(chǎn)品。東芝展出的 1700V/400A 以及 3300V/800A 的碳化硅器件在整體功率上相較于其他參展商的產(chǎn)品都要高。
目前，碳化硅器件大多應(yīng)用于軌道交通領(lǐng)域，中國市場(chǎng)主流是 1700V，日本軌道交通領(lǐng)域在兩年前就有應(yīng)用 3300V 器件。東芝將在中國市場(chǎng)持續(xù)關(guān)注和研發(fā)更高電壓的碳化硅產(chǎn)品，提供其他廠商沒有的差異化產(chǎn)品。
對(duì)于電力元件而言，中國市場(chǎng)是一個(gè)不容忽視的市場(chǎng)，包括中國的汽車、軌交、工業(yè)和能源等領(lǐng)域?qū)τ陔娏υ加袠O大的需求，東芝同樣重視中國市場(chǎng)的布局。 “目前，東芝產(chǎn)品線最高電壓是 4500V，正在開發(fā) 6000V 的產(chǎn)品。同時(shí)，東芝接下來將會(huì)開發(fā)雙向?qū)ǖ?IGBT，東芝稱之為 RC-IGBT，通過這樣的方式進(jìn)一步增強(qiáng) IGBT 器件的電流能力。上述是東芝在中國市場(chǎng)的器件推廣方向，” 屈興國先生說，“在市場(chǎng)應(yīng)用方向，東芝將專注于輸配電、直流變頻器、牽引、海上風(fēng)電等市場(chǎng)。因此，東芝的新產(chǎn)品將做更多的定向開發(fā)，雖然產(chǎn)品應(yīng)用看上去相差不多，但內(nèi)部會(huì)做差異化的增強(qiáng)，提升在特定應(yīng)用領(lǐng)域的性能參數(shù)?！?br /> ?
