雖說電子產業還處在下行通道內,但這樣的市場環境下,仍然有一些勢頭很不錯的企業,比如說東芝(Toshiba)。從東芝的FY2023Q1(截至2023年6月)季報來看,這家公司季度營收(凈銷售額)7041億日元,其中電子器件與存儲解決方案(ElectronicDevices&StorageSolutions)營收1719億日元。
雖然這個值同比有大約5%的下滑,但這個業務大方向又分成了半導體(Semiconductors)與HDD和其他。這里面HDD機械硬盤的市場大趨勢是在下行的,而前者半導體業務營收1082億日元,同比增長了約18%。
在PCIMAsia(上海國際電力元件、可再生能源管理展覽會)展會現場,東芝電子元件(上海)有限公司分立器件技術部1部副總監屈興國告訴我們,東芝的半導體業務中,分立器件是很重要的營收來源。東芝的分立器件產品主要包括功率器件、隔離器件、小信號器件。功率器件應當是其中,東芝發展策略的核心。東芝在PCIMAsia上展示的重點就是功率器件。
△東芝介紹中提到,壓接式封裝IEGT“內部采用電流、電壓均等分布的排列方式,裝有多個IEGT芯片”,除了屈興國提到的無引線鍵合實現高可靠性,還包括“可雙面散熱壓接方式實現高散熱性”;“便于多顆器件串聯應用”——屈興國告訴我們其“上面是發射極,下面是集電極,串聯時候就可以類似于一個個摞起來”;另外有“采用陶瓷外殼封裝的高防爆結構”。
不過上面兩張圖中的兩個“圓盤”并非相同產品,剖開的那款是4500V,而第一張圖更厚的是6500V耐壓產品。“你看稍微厚一點的那款周圍有4圈,耐壓更高,6500V2000A最大額定值,是我們最新的產品。”屈興國介紹說,“現在市場上的急需產品。”
△“IEGT對有些新客戶來講比較陌生,他們可能并不知道怎么用。所以我們做了這樣一個演示,將兩個器件通過壓接裝置,壓在一起。”屈興國說,“這樣客戶拿到之后就可以直接去測試和評估器件性能。我們期望借此能縮短客戶的開發周期。”
東芝在資料中提到,這是東芝與第三方聯合開發的壓接組件,“是半橋拓撲的子單元,采用2顆ST2000GXH32(4.5KV/2KA/內置二極管的壓接式封裝)IEGT”,適用于新客戶做雙脈沖測試。
△東芝展示的12英寸晶圓。屈興國說包括IEGT在內的硅襯底芯片,目前量產的還是以8英寸為主。“去年我們開始做12英寸晶圓產線,現在已開始小批量出貨。12英寸晶圓首先還是做低壓MOS,40-100V耐壓產品線;后續逐步做高壓MOS、IGBT等芯片。”
“兩期工程全部完成以后,產能會達到以前的3.5倍。”去年我們從東芝了解到,東芝計劃的12英寸產線:第一產線,是去年底在原廠房的基礎上進行,目前已經順利投入試生產;第二產線是全線的廠房內,計劃于東芝的2024財年投產。
△東芝的智能功率模塊IPD展示;這是個直流無刷控制方案。智能模塊普遍是高集成度的,東芝在介紹中說“具備過流、過溫、低電壓的保護功能”;“新產品有貼片封裝和直插封裝可選”;
屈興國補充說,東芝的IPD方案“類似于其他公司的IPM,可用于空調和室外的風機這樣的應用。”
△車載分立器件產品相關展示。從介紹來看,東芝的車載分立器件覆蓋到了電子助力轉向、引擎/變速系統、HEV/EV應用、車載信息系統、剎車系統、車載空調系統和其他車身應用。
前述東芝的分立器件業務產品,包括功率器件、小信號器件、光半導體器件在車載應用上都有對應的產品。具體的比如功率MOSFET、IGBT、IPD、雙極性晶體管、整流用二極管、光耦、光繼電器、小信號MOSFET、開關用二極管、CMOS邏輯IC等。這部分市場對東芝而言應該還有巨大的發掘空間。
車載業務上,“我們正在把IGBT芯片推廣給國內的模塊廠家”。現階段,東芝在中國,更多期望借助與國內企業合作謀求發展,可能包括尋求與國內企業成立合資公司,或者向下游國產模塊廠商出售晶圓。實際上也已經有日企在這么做了。屈興國說,尤其IGBT產品,東芝正在尋求與模塊廠商合作的推進。
△東芝的6英寸SiC碳化硅晶圓——碳化硅也是本次東芝展示的重點。“我們相信新能源車的應用上,現在最大的市場亮點就是碳化硅。”屈興國說,“我覺得1200V器件用于車載之后,碳化硅市場會看到真正的增長點,未來對碳化硅需求量會是非常大的。”
“光儲充的芯片相對小,新能源車尤其主驅用到的芯片大,所以車用碳化硅市場應該是最大的。”“所以我覺得以后的碳化硅市場,重點還是新能源車。”另外“也有一些特殊應用”。
△東芝進入SiCMOSFET市場相比其他競爭對手是相對較晚的,而且似乎單管推的時間比模塊也更晚。“雖然東芝做得晚,但我們在技術上肯定是有優勢的,畢竟還是有技術積累。”屈興國談到SiC產品時特別提到,“東芝的SiCMOSFET里面內置了SBD”,“一般友商用的本體二極管;我們的產品,大電流走的是SBD,可以避免雙極退化現象”。
此外,東芝的第3代SiCMOSFET相比第2代減少了80%的RonxQgd。“我們的第4代產品也在規劃中,未來會進一步提高電流密度——這是個方向;另外2025年東芝的車載SiC也會推出。”
“東芝在包括工藝可靠性等各方面投入都更大,所以雖然推得晚一點,但在客戶端測試上是贏得了認可的。”“現在這個時間點,我們會更多地讓客戶去測試我們的產品做Design-In,讓客戶真正體會到產品的優勢。相信這樣是能夠說服客戶去逐漸贏得市場的。”
△在SiCMOSFET模塊產品上,屈興國特別提到了一款2200V/250A的新品。屈興國說這是基于市場需求推出的產品,“比如光伏行業母線電壓1500V,選器件要是選1700V的,耐壓不夠,選3300V的又太浪費,所以我們推出了這樣一款產品。”“今年年底會有樣品提供,明年進入量產。”
東芝已有的SiCMOSFET模塊產品主要包括1200V、1700V、3300V電壓規格的不同型號。圖中的這兩款產品是已經量產了的,“主要應用于牽引市場”。
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