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三菱电机锐意成为功率半导体市场的全球霸主

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时间:1900/1/1 0:00:00

三菱电气董事兼技术总监Gourab Majumdar博士最近在PCIM Asia 2012上与作者会面,就三菱电气未来的霸权计划深入交换了意见,并回答了作者的问题。

功率半导体产品在三菱电气的行业中占据主导地位,长期以来一直是世界第一。因此,下一个目标是成为绝对的第一,也就是说,扩大与第二的距离。具体而言,到2015年,全球销售收入将达到1900亿日元的目标。从2010年到2011年,该公司已投资300亿日元用于生产,以扩大全球销售和客户网络;加强研发,开发第七代IGBT和碳化硅功率器件,提高实用性;我们前年购买了Vincotech,这将对彼此的产品产生相加效应,并在绿色能源中发挥更大的作用。

在经营战略方面,该公司在2010年后特别关注增长,并采取了两条腿走路的方式。一方面,加强有竞争力的业务,调整相对较弱的业务;另一方面,是以有竞争力的业务为核心,深化解决方案。例如,以智能电网为例,这是一种将强大的业务和强大的产品相结合的解决方案。

三菱电机加强了在中国的国内生产,除了在原OEM工厂生产DIPIPM;

一家新的合资企业在安徽省合肥市成立。去年8月和今年1月开始生产。主要产品有DIPIPM和工业IGBT。

三菱电机2010年的销售收入与2011年相似,但由于欧洲债务危机,2011年的营业利润略低于2010年。我们预计该公司的业绩在2012年上半年不会恢复,我们期待该公司业绩从2012年下半年开始有相对较大的增长。

然而,就IGBT的市场份额而言,自2008年全球金融危机以来,三菱电气的表现优于整个市场。根据调查公司2011年提供的数据,三菱电气IGBT的市场份额约占全球的三分之一。从销售区域来看,它仍然以日本为主,占比49%。在亚洲,由于中国空调的变频,与往年相比有所增加。由于今年全球经济收缩,预计销售额可能低于2011年。

IGBT技术在功率半导体的最新技术发展中持续领先,IGBT芯片技术不断进步。第三代IGBT为扁平结构,第四代为钩槽结构,第五代为CSTBT,第六代为超薄型。目前,第七代IGBT正在研发中,试图进一步优化CSTBT的结构,使其更细、更薄,提高关断损耗与饱和压降的折衷比,提高功率半导体的性能。

从性能系数(FOM)来看,第六代已经比第一代高出16倍。如果第七代减少了无效间隔、超细等工艺,可以提高26倍。

在包装技术方面,在小容量消费DIPIPM产品中,三菱电气采用了压力注射膜的包装方式。在中型工业产品、混合动力汽车和电动汽车的新型MPD产品中,采用了箱式包装。在大容量产品中,尤其是用于高铁的产品,使用碳化硅铝芯片,然后包装在盒子里。

未来发展的技术方向是向新的绑定技术、高性能、高功率密度和高Tj发展。对于高耐压产品,提高高功率密度、高功率循环和温度循环,提高产品寿命和绝缘电压,同时降低热阻。

应用广泛、成本低的新产品系列包括风能、太阳能等大容量IGBT,以及用于兆瓦级器件的新型MPD。在稳定性方面,新型MPD的特点是产品可靠性高,其功率循环是第六代IGBT的六倍,是市场上其他IGBT的十倍。通过增加输出电流和延长产品寿命,可以降低成本。

三菱电机推出了单一设备解决方案。过去,700千瓦-1兆瓦的风力发电和500千瓦的太阳能发电机组的转换需要六个并排的电力设备。但现在只需要一个电源设备。有效地减少了功率器件的数量,实现了小型化、轻量化和低成本。

对于混合动力电动汽车和电动汽车,可以使用J系列产品,它们使用六合一结构单元,同时具有驱动和保护电路。

至于J系列TPM,它采用二合一结构,与IPM不同的是,它没有配备驱动器和绝缘电路,客户可以使用自己的驱动器。此外,T-PM在IGBT上配备了电流和温度传感器。

我们独立开发了一种结合技术,称为直接模板结合,其优点是使基底上的温度分布均匀。

就DIPIPM在家用电器中的应用而言,它可以起到节能的作用。到目前为止,三菱电机生产的DIPIPM的节能效果令人印象深刻。例如,东京的家庭用电量为每年21千兆瓦,而三菱电气的DIPIPM节省了50千兆瓦,即东京两年的家庭用电。三菱电机的新产品第五代DIPIPM的特点是配备了(自感二极管)和温度传感器的模拟输出。

碳化硅有很多优点。目前,碳化硅半导体功率器件有四个优点:第一,工作温度范围比较大……

并且它们可以在高温下工作;第二,低阻力和高破坏阻力;第三,高频操作;第四,良好的导热性。该系统中使用的碳化硅功率器件具有功率密度更高、体积更小、电压和电压电阻更高、设计简单、总体上提高了功率半导体的效率以及更广泛、更方便的应用领域等诸多优点。

三菱电气使用碳化硅生产的第一批产品是用于高速铁路的变频器、用于家用空调的DIPIPM和用于风力发电转换器的MOSFET器件。

总之,功率半导体的技术发展方向包括:一是硅或碳化硅芯片技术的进步;第二,功率半导体所承载的各种功能;

第三,在封装技术中,通过压注膜或盒封装,可以延长功率半导体的寿命,提高稳定性,提高功率密度。合肥工厂可以满足中国变频空调市场的增长。

Q: 请告诉我们三菱电气在合肥的投资计划,包括产能规划和1月份投产后的产能利用情况。

Gourab Majumdar:合肥工厂的注册资本为500万美元。在合肥工厂成立之前,我们在中国的代工产能约占三菱电气功率半导体总产能的20%。合肥工厂投产后,预计将从20%提高到30%。由于合肥工厂的投产,在空调等白色家电领域占有较大市场份额的DIPIPM的月产能增加了500多万台。预计未来三年,中国变频空调的市场规模将在3000万台左右。三菱电气的生产能力完全可以跟上中国空调变频的步伐。

Q: 合肥半导体厂生产的产品是专门供应给中国市场的吗?它的销售系统会与现有的销售系统重叠吗?

Gourab Majumdar:合肥工厂的产品不仅为生产,而且我们可以向世界各地的客户供应。目前,其中一些将出口到日本,并供应给日本家电制造商。。。合肥工厂的销售主要由三菱电气公司的全球销售系统进行。

Q: 三菱电气的合肥工厂是否包括模块生产的全过程,还是仅包括后一部分的包装和测试?

Gourab Majumdar:合肥工厂只生产后一种工艺,前一种工艺的芯片都是从日本进口的。

IPM的音量将与iPhone的音量相同。Q: 请介绍一下DIPIPM的产品,哪些家用电器在使用?它扮演什么角色?

Gourab Majumdar:关于DIPIPM的应用,它目前用于空调、洗衣机等,以及地热、洗碗机等。DIPIPM是家用电器中变频器的核心部件。以空调为例,使用变频器后,室内温度可以向室外机发送信号进行调节,可以将室温保持在一定的温度,达到节能的效果。

并且我们不断地使半导体的厚度越来越薄,这就是所谓的减薄,这样IPM未来的厚度可能与iPhone的厚度相似。在其中加载更多功能后,可以从单一功能变为多样化功能。

Q: 三菱电气将其汽车和电子产品从功率半导体的研发部门分离出来的原因是什么?用于汽车的J系列功率半导体模块的不同之处在于它们配备了驱动器。其他区别是什么?

Gourab Majumdar:在新的汽车零部件开发部门,最擅长汽车零部件开发的人才集中,同时,擅长包装、产品检验和产品制造技术开发的人才也被分配到新的部门,他们在公司的地位比以前高得多,形成有利于开发新型汽车零部件的体系。

面向电动汽车市场,我们的J系列IPM.J系列IPM配备了驱动和保护电路。如果客户有能力开发自己的驱动电路,我们将提供不带驱动和保护电路的J系列T-PM,它相对紧凑且尺寸较小。

Q: 三菱电气的产品正在不断升级。推出新一代产品时,创新与传承的比例是多少?

Gourab Majumdar:关于替代产品的创新和传承,硅器件从第一代到第六代或之后的第七代的技术发展并没有超出改进的范围。通过改进上一代产品,它将为客户带来更多便利。如果说硅在未来将成为碳化硅器件,那么可以说这是一次革命性的技术改进,新器件与过去完全不同。

与当地大学的研发合作问:中国在节能减排方面面临巨大压力。除了imp……

三菱电气从中国引进非常先进的产品,如何帮助中国节能减排?例如,技术合作和技术教育,包括人员培训?

Gourab Majumdar:三菱电气是一家具有强烈社会责任感的公司。我经常来中国参加各种讲座或技术交流。同时,三菱电气在中国清华大学、浙江大学等多所大学设有联合实验室。今年,我们与北京交通大学联合开发了风电变流器等模块。该模块搭载了三菱电气的新产品new MPD,这是世界上最先进的风力发电解决方案。

Q: 在半导体产品的生产过程中会产生大量有废物。作为世界500强企业之一,三菱电气如何在环境保护方面发挥表率作用?

宋高升:在环境保护方面,从2000年到2021,我们将通过产品小型化,将生产资源的使用减少30%;填埋垃圾的比例达到0.1%。

Gourab Majumdar:功率半导体生产产生的有害物质基本上很少。另一方面,2021恰逢三菱电机成立一百周年。为了庆祝百年诞辰,公司在过去几年中制定了与节能环保社会要求相对应的计划,并力争在百年前实现这一目标。

Q: 福岛地震后,核电开始受到日本人的极大质疑,这将不可避免地使机电产品节能环保。三菱电气在这方面有哪些新举措和创新?

Gourab Majumdar:由于福岛的核辐射,日本人比以前更重视节能。三菱电气的IGBT是一种节能产品。我们现在正在改进其封装技术和材料,以及芯片的性能,以进一步提高功率半导体的节能效果。

Q: 全球功率半导体制造商之间既有竞争,也有合作。在什么情况下,三菱电气会考虑与其他制造商在技术和技术方面进行一些合作?

Gourab Majumdar:在什么样的前提下,我们主要应该考虑能否为客户提供更广泛的优质产品。目前,许多用户希望将电力设备标准化。如果我们与竞争对手的技术优势会产生附加效应,我们将考虑共同开发新产品和技术合作。

(编辑/李燕郊)三菱电气董事兼技术总监Gourab Majumdar博士最近在PCIM Asia 2012上与作者会面,就三菱电气未来的霸权计划深入交换了意见,并回答了作者的问题。

功率半导体产品在三菱电气的行业中占据主导地位,长期以来一直是世界第一。因此,下一个目标是成为绝对的第一,也就是说,扩大与第二的距离。具体而言,到2015年,全球销售收入将达到1900亿日元的目标。从2010年到2011年,该公司已投资300亿日元用于生产,以扩大全球销售和客户网络;加强研发,开发第七代IGBT和碳化硅功率器件,提高实用性;我们前年购买了Vincotech,这将对彼此的产品产生相加效应,并在绿色能源中发挥更大的作用。

在经营战略方面,该公司在2010年后特别关注增长,并采取了两条腿走路的方式。一方面,加强有竞争力的业务,调整相对较弱的业务;另一方面,是以有竞争力的业务为核心,深化解决方案。例如,以智能电网为例,这是一种将强大的业务和强大的产品相结合的解决方案。

三菱电机加强了在中国的国内生产,除了在原OEM工厂生产DIPIPM;

一家新的合资企业在安徽省合肥市成立。去年8月和今年1月开始生产。主要产品有DIPIPM和工业IGBT。

三菱电机2010年的销售收入与2011年相似,但由于欧洲债务危机,2011年的营业利润略低于2010年。我们预计该公司的业绩在2012年上半年不会恢复,我们期待该公司业绩从2012年下半年开始有相对较大的增长。

然而,就IGBT的市场份额而言,自2008年全球金融危机以来,三菱电气的表现优于整个市场。根据调查公司2011年提供的数据,三菱电气IGBT的市场份额约占全球的三分之一。从销售区域来看,它仍然以日本为主,占比49%。在亚洲,由于中国空调的变频,与往年相比有所增加。由于今年全球经济收缩,预计销售额可能低于2011年。

IGBT技术在功率半导体的最新技术发展中持续领先,IGBT芯片技术不断进步。第三代IGBT为扁平结构,第四代为钩槽结构,第五代为CSTBT,第六代为超薄型。目前,第七代IGBT正在研发中,试图进一步优化CSTBT的结构,使其更细、更薄,提高关断损耗与饱和压降的折衷比,提高功率半导体的性能。

从性能系数(FOM)来看,第六代已经比第一代高出16倍。如果第七代减少了无效间隔、超细等工艺,可以提高26倍。

在包装技术方面,在小容量消费DIPIPM产品中,三菱电气采用了压力注射膜的包装方式。在中型工业产品、混合动力汽车和电动汽车的新型MPD产品中,采用了箱式包装。在大容量产品中,尤其是用于高铁的产品,使用碳化硅铝芯片,然后包装在盒子里。

未来发展的技术方向是向新的绑定技术、高性能、高功率密度和高Tj发展。对于高耐压产品,提高高功率密度、高功率循环和温度循环,提高产品寿命和绝缘电压,同时降低热阻。

应用广泛、成本低的新产品系列包括风能、太阳能等大容量IGBT,以及用于兆瓦级器件的新型MPD。在稳定性方面,新型MPD的特点是产品可靠性高,其功率循环是第六代IGBT的六倍,是市场上其他IGBT的十倍。通过增加输出电流和延长产品寿命,可以降低成本。

三菱电机推出了单一设备解决方案。过去,700千瓦-1兆瓦的风力发电和500千瓦的太阳能发电机组的转换需要六个并排的电力设备。但现在只需要一个电源设备。有效地减少了功率器件的数量,实现了小型化、轻量化和低成本。

对于混合动力电动汽车和电动汽车,可以使用J系列产品,它们使用六合一结构单元,同时具有驱动和保护电路。

至于J系列TPM,它采用二合一结构,与IPM不同的是,它没有配备驱动器和绝缘电路,客户可以使用自己的驱动器。此外,T-PM在IGBT上配备了电流和温度传感器。

我们独立开发了一种结合技术,称为直接模板结合,其优点是使基底上的温度分布均匀。

就DIPIPM在家用电器中的应用而言,它可以起到节能的作用。到目前为止,三菱电机生产的DIPIPM的节能效果令人印象深刻。例如,东京的家庭用电量为每年21千兆瓦,而三菱电气的DIPIPM节省了50千兆瓦,即东京两年的家庭用电。三菱电机的新产品第五代DIPIPM的特点是配备了(自感二极管)和温度传感器的模拟输出。

碳化硅有很多优点。目前,碳化硅半导体功率器件有四个优点:第一,工作温度范围比较大……

并且它们可以在高温下工作;第二,低阻力和高破坏阻力;第三,高频操作;第四,良好的导热性。该系统中使用的碳化硅功率器件具有功率密度更高、体积更小、电压和电压电阻更高、设计简单、总体上提高了功率半导体的效率以及更广泛、更方便的应用领域等诸多优点。

三菱电气使用碳化硅生产的第一批产品是用于高速铁路的变频器、用于家用空调的DIPIPM和用于风力发电转换器的MOSFET器件。

总之,功率半导体的技术发展方向包括:一是硅或碳化硅芯片技术的进步;第二,功率半导体所承载的各种功能;

第三,在封装技术中,通过压注膜或盒封装,可以延长功率半导体的寿命,提高稳定性,提高功率密度。合肥工厂可以满足中国变频空调市场的增长。

Q: 请告诉我们三菱电气在合肥的投资计划,包括产能规划和1月份投产后的产能利用情况。

Gourab Majumdar:合肥工厂的注册资本为500万美元。在合肥工厂成立之前,我们在中国的代工产能约占三菱电气功率半导体总产能的20%。合肥工厂投产后,预计将从20%提高到30%。由于合肥工厂的投产,在空调等白色家电领域占有较大市场份额的DIPIPM的月产能增加了500多万台。预计未来三年,中国变频空调的市场规模将在3000万台左右。三菱电气的生产能力完全可以跟上中国空调变频的步伐。

Q: 合肥半导体厂生产的产品是专门供应给中国市场的吗?它的销售系统会与现有的销售系统重叠吗?

Gourab Majumdar:合肥工厂的产品不仅为生产,而且我们可以向世界各地的客户供应。目前,其中一些将出口到日本,并供应给日本家电制造商。。。合肥工厂的销售主要由三菱电气公司的全球销售系统进行。

Q: 三菱电气的合肥工厂是否包括模块生产的全过程,还是仅包括后一部分的包装和测试?

Gourab Majumdar:合肥工厂只生产后一种工艺,前一种工艺的芯片都是从日本进口的。

IPM的音量将与iPhone的音量相同。Q: 请介绍一下DIPIPM的产品,哪些家用电器在使用?它扮演什么角色?

Gourab Majumdar:关于DIPIPM的应用,它目前用于空调、洗衣机等,以及地热、洗碗机等。DIPIPM是家用电器中变频器的核心部件。以空调为例,使用变频器后,室内温度可以向室外机发送信号进行调节,可以将室温保持在一定的温度,达到节能的效果。

并且我们不断地使半导体的厚度越来越薄,这就是所谓的减薄,这样IPM未来的厚度可能与iPhone的厚度相似。在其中加载更多功能后,可以从单一功能变为多样化功能。

Q: 三菱电气将其汽车和电子产品从功率半导体的研发部门分离出来的原因是什么?用于汽车的J系列功率半导体模块的不同之处在于它们配备了驱动器。其他区别是什么?

Gourab Majumdar:在新的汽车零部件开发部门,最擅长汽车零部件开发的人才集中,同时,擅长包装、产品检验和产品制造技术开发的人才也被分配到新的部门,他们在公司的地位比以前高得多,形成有利于开发新型汽车零部件的体系。

面向电动汽车市场,我们的J系列IPM.J系列IPM配备了驱动和保护电路。如果客户有能力开发自己的驱动电路,我们将提供不带驱动和保护电路的J系列T-PM,它相对紧凑且尺寸较小。

Q: 三菱电气的产品正在不断升级。推出新一代产品时,创新与传承的比例是多少?

Gourab Majumdar:关于替代产品的创新和传承,硅器件从第一代到第六代或之后的第七代的技术发展并没有超出改进的范围。通过改进上一代产品,它将为客户带来更多便利。如果说硅在未来将成为碳化硅器件,那么可以说这是一次革命性的技术改进,新器件与过去完全不同。

与当地大学的研发合作问:中国在节能减排方面面临巨大压力。除了imp……

三菱电气从中国引进非常先进的产品,如何帮助中国节能减排?例如,技术合作和技术教育,包括人员培训?

Gourab Majumdar:三菱电气是一家具有强烈社会责任感的公司。我经常来中国参加各种讲座或技术交流。同时,三菱电气在中国清华大学、浙江大学等多所大学设有联合实验室。今年,我们与北京交通大学联合开发了风电变流器等模块。该模块搭载了三菱电气的新产品new MPD,这是世界上最先进的风力发电解决方案。

Q: 在半导体产品的生产过程中会产生大量有废物。作为世界500强企业之一,三菱电气如何在环境保护方面发挥表率作用?

宋高升:在环境保护方面,从2000年到2021,我们将通过产品小型化,将生产资源的使用减少30%;填埋垃圾的比例达到0.1%。

Gourab Majumdar:功率半导体生产产生的有害物质基本上很少。另一方面,2021恰逢三菱电机成立一百周年。为了庆祝百年诞辰,公司在过去几年中制定了与节能环保社会要求相对应的计划,并力争在百年前实现这一目标。

Q: 福岛地震后,核电开始受到日本人的极大质疑,这将不可避免地使机电产品节能环保。三菱电气在这方面有哪些新举措和创新?

Gourab Majumdar:由于福岛的核辐射,日本人比以前更重视节能。三菱电气的IGBT是一种节能产品。我们现在正在改进其封装技术和材料,以及芯片的性能,以进一步提高功率半导体的节能效果。

Q: 全球功率半导体制造商之间既有竞争,也有合作。在什么情况下,三菱电气会考虑与其他制造商在技术和技术方面进行一些合作?

Gourab Majumdar:在什么样的前提下,我们主要应该考虑能否为客户提供更广泛的优质产品。目前,许多用户希望将电力设备标准化。如果我们与竞争对手的技术优势会产生附加效应,我们将考虑共同开发新产品和技术合作。

(编辑/李燕郊)

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