2023年，東芝半導(dǎo)體的功率器件銷售額估計(jì)約為1000億日元，其中35%用于汽車市場，20%用于工業(yè)市場。目前，東芝半導(dǎo)體在全球MOSFET市場上排名第四，而東芝半導(dǎo)體的目標(biāo)是排名第三。

據(jù)東芝電子元件（上海）有限公司分立器件應(yīng)用技術(shù)部門高級(jí)經(jīng)理屈興國介紹，從2022年開始，東芝半導(dǎo)體的300毫米晶圓生產(chǎn)線的產(chǎn)品開始出貨。2023年，又增加了LVMOS系列產(chǎn)品的數(shù)量，以填補(bǔ)高端產(chǎn)品的產(chǎn)能增加。未來，東芝半導(dǎo)體將繼續(xù)開發(fā)新產(chǎn)品，同時(shí)應(yīng)對(duì)車載產(chǎn)品。

▊在車載領(lǐng)域

東芝半導(dǎo)體開始批量生產(chǎn)用于48V電池的采用L-TOGLTM封裝的80V LVMOS，以及安裝面積減少55%（與我們現(xiàn)有的產(chǎn)品相比）的采用S-TOGLTM封裝的40V LVMOS。此外，還開始提供原創(chuàng)封裝SOF Dual（WF）的樣品，與兩個(gè)5mmx6mm的封裝相比，它可以將安裝面積減少25%。

▊在工業(yè)領(lǐng)域

東芝半導(dǎo)體開始批量生產(chǎn)采用TO-247-4L（X）封裝的第三代SiC MOSFET（1200V/650V）和SiC SBD（650V），并將于2024年發(fā)布表面貼裝產(chǎn)品SiC MOSFET (650V)和SiC SBD(1200V)。對(duì)于GaN，東芝半導(dǎo)體已經(jīng)通過服務(wù)器電源參考模型確認(rèn)了其高效率的成果，并在未來加速開發(fā)。對(duì)于硅器件，東芝半導(dǎo)體正在擴(kuò)大帶有高速體二極管的650V SJMOS和150V LVMOS產(chǎn)品線。

對(duì)于大功率應(yīng)用，6.5kV PPI（壓接式IGBT）已開始提供樣品，計(jì)劃在2026年左右進(jìn)行批量生產(chǎn)。此外，在2023年5月德國PCIM展會(huì)上推出了用于大型太陽能應(yīng)用的2.2kV SiC MOS半橋模塊，已于8月開始批量生產(chǎn)。用于海上風(fēng)電和輸電的6.5kV PPI（壓接式IGBT）樣品開始發(fā)貨，計(jì)劃于2026年左右批量生產(chǎn)?！坝捎谶@些應(yīng)用需要驅(qū)動(dòng)電路和隔離驅(qū)動(dòng)電路，我們打算將這種模擬IC引入市場，并向市場提出解決方案。”屈興國表示。

中國新能源汽車市場正在高水平增長，預(yù)計(jì)市場將繼續(xù)增長。針對(duì)這一市場，東芝半導(dǎo)體將開發(fā)碳化硅 MOSFET、硅IGBT，并擴(kuò)大裸片和模塊的銷售。在工業(yè)電源市場中，隨著基站電源需求的增加以及數(shù)據(jù)中心等服務(wù)器增加48V電源的技術(shù)趨勢(shì)，對(duì)80V、150V LVMOS的需求正在增加。因此，東芝半導(dǎo)體的第10代LVMOS已經(jīng)在對(duì)應(yīng)這個(gè)需求。此外，電動(dòng)汽車充電站和光伏逆變器對(duì)650V Si SJMOS、650V和1200V SiC MOS的需求也在增加，東芝半導(dǎo)體也在開發(fā)的最新一代產(chǎn)品以來滿足這些需求。

屈興國表示，在電力需求持續(xù)擴(kuò)大的中國，包括海上風(fēng)電在內(nèi)的輸電采用高壓直流輸電（HVDC）。東芝半導(dǎo)體已經(jīng)開始批量生產(chǎn)低損耗4.5kV PPI，并在開發(fā)高壓6.5kV PPI以滿足中國客戶的需求。

近年來，隨著新能源市場規(guī)模的不斷壯大，東芝半導(dǎo)體也在不斷加碼這一市場。屈興國坦言，“供應(yīng)能力是我們面臨的挑戰(zhàn)之一，我們于2022年開始在300mm晶圓線上生產(chǎn)功率器件，并在日本加賀建造一個(gè)新的300mm晶圓廠，預(yù)計(jì)2024年秋季開始批量生產(chǎn)。”

在所有新能源市場中，東芝半導(dǎo)體認(rèn)為轉(zhuǎn)換效率至關(guān)重要，技術(shù)發(fā)展和成本之間的平衡是關(guān)鍵。因此，東芝半導(dǎo)體將加快開發(fā)功耗更低的下一代功率器件以及SiC和GaN等第三代半導(dǎo)體，并在盡早推出。

“東芝半導(dǎo)體在功率器件市場有50多年的業(yè)績記錄，最優(yōu)先的是廣泛用于汽車、工業(yè)和其他應(yīng)用的低壓MOSFET，還有高壓器件，包括IGBT。我們目前正在加快SiC和GaN等復(fù)合功率器件的開發(fā)，這將有助于實(shí)現(xiàn)碳中和。”屈興國表示。

電動(dòng)汽車是功率半導(dǎo)體廠商的必爭之地，市場競爭非常激烈。東芝半導(dǎo)體也十分看重這一市場的前景，并預(yù)計(jì)該市場將以每年約15%的增長率繼續(xù)擴(kuò)張。東芝半導(dǎo)體在功率器件上投入了巨大的研發(fā)和投資資源，以提供更高效的產(chǎn)品。目前，東芝半導(dǎo)體專注于汽車市場上的MOSFET，并正在努力推廣用于逆變器和車載充電器應(yīng)用的SiC功率器件，并繼續(xù)與潛在客戶進(jìn)行討論，預(yù)計(jì)在2025年左右進(jìn)入市場。東芝半導(dǎo)體認(rèn)為GaN功率器件可能非常適合OBC應(yīng)用。

在屈興國看來，SiC有望在汽車牽引逆變器和車載充電器（OBC）等應(yīng)用中快速增長，東芝半導(dǎo)體已經(jīng)開發(fā)出用于電氣鐵路應(yīng)用的高質(zhì)量SiC MOSFET。因?yàn)檫@種SiC MOSFET具有內(nèi)置的SBD，所以可以抑制晶體缺陷的增長。目前，第三代SiC MOSFET已經(jīng)為該行業(yè)批量生產(chǎn)。GaN是從利用高效大功率密度的服務(wù)器應(yīng)用為車載應(yīng)用開發(fā)的，通過使用650V樣品和原始控制電路，東芝半導(dǎo)體確認(rèn)了針對(duì)服務(wù)器電源應(yīng)用的圖騰柱PFC，全橋DC-DC參考板實(shí)現(xiàn)了高效和低振鈴工作。

審核編輯：劉清