2023年,作為電力電子行業(yè)的風向標型展會,PCIM Asia如期回歸,超過180家企業(yè)參展,現(xiàn)場人氣火爆。與非網(wǎng)在展會期間采訪到了東芝半導體工程部分立器件技術(shù)部1副總監(jiān)屈興國,展開討論了功率器件的技術(shù)發(fā)展和市場現(xiàn)狀。
近兩年,受到光伏、儲能、充電樁等新能源產(chǎn)業(yè),以及工業(yè)和汽車產(chǎn)業(yè)對上游需求的刺激,全球功率器件市場規(guī)模增長迅速。根據(jù)Omdia和Yole發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示,2022年全球功率半導體器件的市場規(guī)模約為281億美元,預計到2025年,其規(guī)模將增長至357億美元。
作為全球排名第六的功率器件廠商,東芝半導體有哪些新動作?
圖 | 東芝半導體PCIM Asia 2023展位現(xiàn)場,與非網(wǎng)記者拍攝
在今年的PCIM Asia展上,東芝半導體展出了大功率器件IEGT、IEGT壓接組件、智能功率器件、碳化硅MOS模塊、碳化硅分立器件、車載分立器件、MOSFET以及光電器件等產(chǎn)品。
其中,PPI壓接式IEGT非常適合用于柔性直流輸配電等應用場景,具有可靠性高、散熱性能優(yōu)良等特點。
對此,屈興國解釋道:“海上風電平臺的造價成本很高,其重量和體積越小越好,因此需要更高壓的功率器件,并且直流電的傳輸(相比交流三相傳輸可以省去一根海底電纜),此時采用到柔性輸電方式,當海上風電把電發(fā)出來以后,通過換流閥轉(zhuǎn)換成直流電,再傳到陸地上,存儲起來或者轉(zhuǎn)換成交流電給到最終用戶。在這一塊應用,東芝半導體的大功率器件IEGT可以在從發(fā)電到輸配電再到應用的整個能源鏈上起到關(guān)鍵的作用。”
當然,提到功率器件,我們就不得不再次聚焦在第三代半導體上,我們看到東芝在碳化硅上的布局還是有些特色的,它不是先做分立器件,而是從碳化硅模塊開始起步的。
當前東芝的碳化硅MOS模塊已經(jīng)覆蓋1200V、1700V、3300V電壓產(chǎn)品,2200V電壓產(chǎn)品也在開發(fā)中,主要應用場景是1500V母線電壓的系統(tǒng),如新拓撲的光伏。碳化硅MOS模塊具有低雜散電感、低熱阻、高可靠性的特點。而其碳化硅MOSFET分立器件則采用了SBD內(nèi)置技術(shù),而非本體二極管,具有更低的VF和避免雙極退化現(xiàn)象、出色的開關(guān)性能以及寬VGS控制范圍等特點,可廣泛應用于光儲充行業(yè)、數(shù)據(jù)中心、高效小型化電源以及馬達驅(qū)動等領(lǐng)域。
本土功率器件產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,國際廠商如何應對?
這幾年,受到全球芯片缺貨事件以及科技貿(mào)易戰(zhàn)的影響,國內(nèi)的功率器件產(chǎn)業(yè)發(fā)展非???,在今年的PCIM Asia上我們到處能看見本土廠商的影子。
屈興國對此表示了肯定,他認為:“幾年前,國際品牌的產(chǎn)品在應用端用的很好,大家都不愿意花大量的時間和金錢去投入到國產(chǎn)器件的試驗中,如今在多因素影響下,不得不采用國產(chǎn)器件來保障更加穩(wěn)健的供應鏈,這帶來了一種本土生態(tài)圈的正向循環(huán)。此時,對于海外品牌來講,要在中國市場上繼續(xù)發(fā)光發(fā)亮,就不得不采取差異化的路線,比如更高的工藝和更尖端的技術(shù)等。除此之外,合作也是不錯的選擇,包括晶圓的合作(國際廠商提供晶圓,本土廠商進行封裝)、成立合資公司等?!?/p>
對于晶圓合作這種模式,筆者提出了成本方面的疑慮:“如果本土廠商采用國際品牌的晶圓來生產(chǎn)自己的分立器件或者功率模塊,在價格上是否會失去競爭優(yōu)勢?”
屈興國表示:“成本確實是各大廠商考量的重點,但是由于國內(nèi)的廠商進入功率半導體行業(yè)較晚,所以在市場覆蓋率,即體量方面,以及成品率方面稍微落后一些。相比之下,采用國際廠商的晶圓時,成本不一定會高多少?!?/p>