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观PCIM Asia 2016“四美”,解读富士电机半导体行业战略

供稿:FUJI-富士电机(中国)有限公司 2016/7/8 11:01:48

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为期3天的上海国际电力原件、可再生能源管理展览会(PCIM Asia)于2016年6月28日在上海世博展览馆盛大开幕。聚焦可再生能源技术,富士电机(中国)有限公司携新品“四美”亮相展会,分别是富士电机X系列第7代IGBT、使用第7代IGBT的大功率次时代核心模块(HPnC)、面向车载应用的高电流密度六合一IGBT模块,以及全SiC 2in1模块(SiC MOS-FET & SiC肖特基二极管)。此外,还展示有面向三电平逆变应用的IGBT模块、混合型IGBT模块(Si-IGBT和SiC-肖特基二极管)、第2代SJ-MOSFET 600V系列、高速W系列单管IGBT、等。

(富士电机展位)

随着“四美”在中国市场的集中式亮相,富士电机(中国)有限公司半导体营业本部本部长塚越 敏夫和富士电机(中国)有限公司半导体营业本部营业部长徐国伟向中国工控网解读了该部门在中国行走的行业战略:其一,以性能更高、竞争力更强、性价比更好的产品提升其在传统工业市场的占有率;其二,借助具有优势的汽车功率半导体电子抢抓中国新能源汽车行业发展机遇。

(富士电机(中国)有限公司半导体营业本部受访嘉宾

右为半导体营业本部本部长塚越 敏夫,左为半导体营业本部营业部长徐国伟)

产品推陈出新应对“新常态”

面对倍显疲态的中国传统工业自动化市场和中国经济“新常态”,每个自动化厂商都在积极应对。近年来随着全球能源需求增长,各个领域对工业设备都提出了更高的节能要求,工厂等生产现场则非常注重机器设备的小型化、节省空间化及高可靠性。今年,富士电机半导体营业本部特推出富士电机X系列第7代IGBT,同时展出了使用第7代IGBT的大功率次时代核心模块(HPnC)样品。

(左:7G(X系列)IGBT模块  右:HPnC)

IGBT模块是一种能实现节能和稳定供电的核心器件,被广泛应用于各种工业设备如电机驱动用变频器、不间断电源装置(UPS)、风能和太阳能发电设备用功率调节器等。

据塚越敏夫和徐国伟介绍,富士电机X系列第7代IGBT通过对构成本模块的IGBT元件和二极管元件进行厚度减薄和微细化改进,实现了最佳元件结构。因此,与第6代“V系列”相比,变频器的工作电耗降低,有助于设备的节能和降低电力成本。此外,第7代IGBT采用更为先进的封装技术,如75A PIM-IGBT封装尺寸缩减36%,更趋小型化;最高连续工作温度从以往的150℃提高至175℃,所以能做到在维持设备原尺寸不变的同时,扩展电流等级,例如50A PIM-IGBT输出电流实现50%的增幅。

在新材料方面,前不久富士电机推出装载新一代功率半导体元件SiC(碳化硅)的混合模块产品系列;本次展会富士电机又带来了全SiC 2in1模块(SiC MOS-FET & SiC肖特基二极管),采用高耐温环氧树脂、绝缘基板厚铜箔层及无邦定线技术等新概念封装,展示出全SiC模块的优良开关特性。


(全SiC模块)

(全SiC模块性能)

“中国的经济转型体现在两个方面,其一是中国经济的转型升级,其二是从中国制造向中国创造转型。用户需求一方面受到国家政策主导和行业发展推动影响,另一方面是主观意愿的转型提升寻求更大发展空间。”塚越 敏夫分析指出,用户需求具体体现在对半导体原材料要求更高、产品技术要求更高、产品可靠性要求更高,同时在保证上述需求的基础上要求有更高的性价比,甚至有的客户抱有成本逐年递减的需求。

面对新形势和新需求,富士电机半导体营业本部凭借三十多年的经验积累不断追求技术创新,在对产品全方位升级优化的同时,以本地化生产、快速服务响应来贴近中国用户。如旗下深圳工厂全面导入日本精益生产管理理念,确保产品品质,缩短产品上市时间,提供本地快速服务,帮助客户有效降低成本。基于以上,塚越 敏夫相信富士电机半导体营业本部将在中国传统工业领域有更加出色的表现。

瞄准新能源汽车持续发功

作为富士电机半导体业务发展的一大亮点,2015年其汽车功率半导体模块在新能源汽车行业销量同比增长3倍。塚越 敏夫对此解释道,“在新能源汽车和充电桩的带动下,以IGBT为代表的功率半导体模块行业迎来了新的成长机遇,特别是2015年新能源汽车进入爆发期。富士电机IGBT模块的订单收获主要来自于电动大巴的应用,这块市场起步不久,市场基数虽小但增幅大。”

展会现场,富士电机带来面向车载应用的最新产品高电流密度六合一IGBT模块,可用于纯电动汽车(EV)、混合动力汽车(HEV)等电动汽车。它是富士电机的汽车级车用IGBT模块的第3代产品。

(汽车级车载模块)

与采用上代产品技术相比,第3代新品尺寸减少50%,重量减轻60%,而功率密度达到原来的约2倍;额定电压为750V,额定电流为800A,最高工作温度为175℃。与第2代产品一样,第3代产品采用“直接水冷方式”,但改进了冷却机构。冷却风扇的材料由原来的铜换成铝,同时更改了冷却片的形状和配置。另外,在IGBT模块的冷却片一侧安装了流水的“水槽”。通过改进水槽槽的内部结构,提高产品冷却性能。另一项改进是采用了将IGBT和二极管集成在一个芯片上的“RC-IGBT”。与分别单独配置IGBT和二极管时相比,可以减小功率元件的芯片面积。IGBT部分采用了富士电机最新的第7代“X系列”产品。

据塚越敏夫介绍,由于电动汽车开发周期长,富士电机与该领域合作伙伴保持零距离接触,充分了解客户需求共同开发定制化产品,双方的商业合作模式并非纯粹的买卖关系,而是更加注重长远发展的战略合作伙伴关系。鉴于IGBT模块是新能源汽车电控系统和直流充电桩的核心器件,接下来,富士电机将在新能源汽车和充电桩领域逐步延伸。(文/gongkong张丽莹)

(富士电机其他部分展品)

审核编辑(田皓)
更多内容请访问 FUJI-富士电机(中国)有限公司(http://c.gongkong.com/?cid=1681)

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