Inovační technologie vede průmysl
Již 60 let se společnost Mitsubishi Electric podařilo udržet své vedoucí postavení v oboru pro neustálý a inovativní výzkum a vývoj.
Jádrem výkonových komponent je důležitost IGBT čipů samozřejmá. Ve vývoji nejmodernější technologie výkonových polovodičů pokročila čipová technologie IGBT společnosti Mitsubishi Electric. Třetí generace IGBT je struktura plochého typu, čtvrtá generace IGBT je výkopová struktura, pátá generace je CSTBTTM a šestá generace je velmi tenká. CSTBTTM, sedmá generace konstrukce IGBT je rafinovanější a ultratenká CSTBTTM.
Z výkonového indexu (FOM) čipu IGBT se šestá generace zvýšila oproti první generaci o 16krát a sedmá generace se v porovnání s první generací zvýšila o 26krát. Z pohledu obalové techniky v Mitsubishi Electric malých spotřebních výrobcích DIPIPMTM přijala Mitsubishi Electric obalovou metodu vstřikování. U středně kapacitních průmyslových výrobků a výrobků specifických pro elektrická vozidla je použito balení typu krabice. U vysokokapacitních výrobků, zejména těch, které se používají na vysokorychlostních kolejnicích, se používají vysoce výkonné hliníkové substráty z karbidu křemíku, které pak jsou zabaleny do krabicového obalu.
Současně se sériovou výrobou a dodávkou vyrábí společnost Mitsubishi Electric také úsilí o další výbušný bod poptávky. Okolo roku 2022 společnost Mitsubishi Electric zváží investice do výrobní linky 12 palcových výkonových komponentů. Podle názoru dr. Gouraba Majumdara bude trh s čipy IGBT výrazně růst v letech 2020-2022.
SiC je základním technologickým směrem pro výkonové polovodiče nové generace. Ve srovnání s tradičními moduly Si-IGBT je hlavní výhodou silových modulů SiC, že ztráty při přepínání jsou výrazně sníženy. U konkrétních aplikací měniče může tato výhoda snížit velikost střídače, zvýšit účinnost měniče a zvýšit spínací frekvenci. V současnosti se rozšiřují aplikační pole invertorových zařízení založených na napájecích zařízeních SiC. Nicméně vzhledem k nákladovým faktorům je současná penetrace silových zařízení SiC na trh velmi nízká. S pokrokem v technologii budou náklady na karbid křemíku rychle klesat a budoucnost bude běžnými produkty na trhu s výkonovými polovodiči.
"Napájecí modul karbidu křemíku může rozšířit více aplikací kvůli vysoké odolnosti vůči teplotě, nízké spotřebě energie a vysoké spolehlivosti. Karbid křemíku je nejlepší volbou pro zkoumání nových trhů v budoucnu, "řekl Dr. Gourab Majumdar.
Společnost Mitsubishi Electric představila od roku 2013 první generaci silových modulů z karbidu křemíku. Již v roce 1994 začala společnost Mitsubishi Electric vyvinout technologii SiC; od roku 2015 jsou napájecí zařízení SiC vložena do mnoha nových aplikačních polí. Ve stejném roce vyvinula společnost Mitsubishi Electric první silový modul SiC, který je vybaven lokomotivním trakčním systémem pro montáž na japonském Shinkansenu. Výrobní řada výkonových modulů SiC společnosti Mitsubishi Electric pokrývá jmenovité proudy od 15A do 1200A a jmenovité napětí od 600V do 3300V. Vzorky jsou nyní k dispozici.
Vzhledem k rychlému nárůstu poptávky po karbidu křemíku společnost Mitsubishi Electric investovala v roce 2017 do 6palcové výrobní linky na výrobu destiček, aby snížila velikost čipů novou technologií. V současné době postupuje výrobní linka podle plánu a hromadná výroba se očekává v roce 2019.
Požadavky na výkonové elektronické průmyslové zařízení se více odrážejí ve zvyšování účinnosti a snížení hustoty výkonu, takže nové silové moduly SiCMOSFET získají stále více aplikací. Aby společnost Mitsubishi Electric uspokojila požadavky trhu s elektrickými zařízeními pro nízkou úroveň hluku, vysokou účinnost, malou velikost a nízkou hmotnost, věnovala se výzkumu a vývoji špičkových produktů. Vývoj nové generace technologie SiC MOSFET je vyvíjen, což dále zlepší vztah mezi odolností proti zkratu a odolností proti zkratu a plánuje komercializaci nového modulu SiC MOSFET do roku 2020.
