三菱电机在功率半导体领域取得战略突破
在2025年PCIM Asia展会期间,三菱电机展示了其在功率半导体领域的多项前沿成果。展品涵盖面向中功率空调的Compact DIPIPMTM和SiC SLIMDIP模块、第8代IGBT模块(专用于新能源应用)、专为电动汽车设计的J3系列SiC功率模块,以及适用于轨道牵引和高压输电的SBD嵌入式SiC模块。这些创新解决方案体现了公司对核心技术的持续投入与技术升级。
9月24日,三菱电机在上海举行了以“创新功率器件构建可持续未来”为主题的媒体发布会。来自三菱电机机电(上海)有限公司的半导体事业部总经理赤田智史、功率器件制作所的资深研究员Gourab Majumdar博士与野口宏一郎博士,分别介绍了公司的半导体业务布局、技术路线图以及新一代模块的核心优势。此外,陈伟雄总监与几位技术专家共同参与了媒体问答环节,就最新产品、技术趋势和市场战略展开深入讨论。
半导体业务稳步增长,战略聚焦构筑核心竞争力
三菱电机自上世纪50年代进入半导体领域以来,已拥有超过69年的研发与产业化经验。其功率半导体广泛应用于变频家电、轨道牵引、工业自动化、新能源、电动汽车、通信设备等多个行业,支撑着全球能源效率与可持续发展。
根据2025财年(2024年4月至2025年3月)财报,三菱电机实现营收55,217亿日元,营业利润达3,918亿日元,创历史新高。尽管2026财年面临汇率波动等挑战,预计营收仍将达到54,000亿日元,营业利润有望提升至4,300亿日元。在半导体业务方面,2025财年营收为2,863亿日元,利润406亿日元,主要受益于光通信器件的需求增长和产品组合优化。
为满足不断增长的市场需求,三菱电机正在推进产能扩张。位于熊本县的8英寸SiC晶圆新工厂计划于2025年11月投入运营,福冈县的模块封装与测试工厂则预计2026年10月投产。
技术路线:硅与碳化硅协同发展
在技术战略方面,三菱电机同时推进硅基IGBT与碳化硅MOSFET的创新。目前,硅基IGBT已发展至第8代,采用CSTBT结构、超薄晶圆、分段门极(Split Gate)与CPL(Charge Plasma Layer)等先进技术,大幅降低导通和开关损耗,提升器件稳定性。第8代IGBT还优化了门极结构,适用于多种复杂工况下的电机驱动与新能源发电。
碳化硅方面,第4代沟槽栅SiC-MOSFET通过优化沟槽底部电场分布、侧壁P-well结构与JFET区域的掺杂浓度,使比导通电阻(Ron,sp)相比传统平面栅结构下降超过50%。公司计划每两年发布新一代SiC器件,以持续推动行业技术进步。
SiC技术取得突破,高压应用前景广阔
Majumdar博士在发布会上详细介绍了SiC-MOSFET的最新技术进展及其在电动汽车和可再生能源领域的应用潜力。第4代沟槽栅结构通过引入电场缓解层、侧壁P-well注入以及高浓度n+掺杂,有效抑制了开关损耗,同时提升了器件的栅极稳定性。
针对双极性退化问题,三菱电机提出了两种差异化解决方案:中低压应用采用质子注入层,寄生体二极管电流承载能力提升至传统方案的1.67倍;高压应用则采用SBD嵌入式结构,芯片面积缩减54%,且无退化风险。未来,公司计划将电压等级拓展至2.5kV和6.5kV,以满足高压输电与新能源发电的更高要求。
创新模块发布,助力行业高效升级
三菱电机在此次展会上集中推出了多款面向家电、新能源、电动汽车及高压输电等领域的功率模块,包括Compact DIPIPMTM、SiC SLIMDIP、第8代IGBT LV100模块、J3系列SiC模块以及Unifull系列SBD嵌入式SiC模块。这些模块以高效能、低损耗和高可靠性为核心卖点,致力于满足不同应用场景的技术需求。
- Compact DIPIPMTM:适用于变频家电和工业控制,提供30A/600V与50A/600V两个等级。该模块采用第三代RC-IGBT技术,封装尺寸较Mini DIPIPM减少53%,并新增桥臂短路保护互锁功能,有助于简化逆变器基板设计。
- SiC SLIMDIP:专为住宅空调设计,提供全SiC和SiC+Si RC-IGBT混合型两种方案,分别可降低约79%和47%的功率损耗。模块封装与现有硅基SLIMDIP完全兼容,便于家电厂商快速升级。
- 第8代IGBT LV100模块:在100×140×40mm标准封装下,额定参数从1200V/1200A提升至1200V/1800A,输出功率提高25%,适用于光伏与风电逆变器等新能源系统。
- J3系列SiC模块:面向电动汽车主逆变器,J3-T-PM模块额定电压1300V、电流350A,采用低电感封装与优化散热结构,支持150–300kW主驱需求。系列还包括继电器模块与标准化SiC芯片,助力客户降低成本并提升设计灵活性。
- Unifull系列SBD嵌入式SiC模块:面向高压输电系统,采用LV100封装,额定电压3.3kV、电流200–800A。其SBD嵌入式设计使芯片面积减少54%,开关损耗降低58%,并彻底规避双极退化风险。该模块已应用于HVDC输电和轨道交通系统。
这些模块的推出不仅提升了功率密度和能效,也为行业提供了更具竞争力的解决方案。依托SiC与硅基技术的协同发展以及产能扩张,三菱电机正持续优化产品线,强化其在全球市场中的响应能力。
未来布局:高压化与全球化同步推进
未来几年,三菱电机将持续加码功率半导体的研发与产业化,特别是在宽禁带材料SiC领域的深度布局。公司计划通过新工厂的建设扩大产能,满足全球范围内日益增长的需求。
在技术演进方面,SiC器件将维持“两年一代”的升级节奏,2026年推出Gen.5,2028年发布Gen.6。电压等级也将逐步从1.7kV/3.3kV提升至2.5kV/6.5kV,覆盖更多高压应用场景,如固态变压器和HVDC输电。硅基IGBT方面,公司正研发第9代产品,探索多栅极与双面控制等前沿结构,以进一步降低损耗并提升稳定性。
通过与全球产业链合作伙伴的协同创新,三菱电机将在功率半导体领域持续引领技术变革,推动家电、电动汽车、新能源及高压输电等行业迈向更高效、更环保的未来。