PCIM Asia展场直击：碳化硅、氮化镓成焦点！

9月9日，为期三天的2021深圳国际电力元件、可再生能源管理展览会（PCIM Asia）在深圳国际会展中心（宝安新馆）盛大开幕，这也是PCIM Asia首次来到在深圳举办。

本次展览面积达10,000 平方米，超100家参展商汇聚一堂，向展会观众展示了电力电子产品及解决方案，包括多种功率器件、母线及电容器等。同时，展会云集业内专家，为各技术领域的专家提供了交流技术以及分享行业最新发展趋势的平台。

据TrendForce集邦咨询半导体研究中心了解到，此次展会，英飞凌、三菱电机、罗姆、中车、比亚迪半导体、Power integrations等业内领先企业在会上展示了以SiC（碳化硅）元器件为核心的最新研发成果和尖端技术，面向工业、能源和汽车等领域。

英飞凌展示了完整的宽禁带解决方案，IM828-XCC SiC IPM特性的8千瓦电机驱动设计板、1200V CoolSiC™碳化硅MOSFET双脉冲评估平台、1700V SiC MOSFET 62W辅助电源评估板、650V/1200V CoolSiC™ MOSFET以及 IM828XCCXKMA1智能功率模块SiC IPM等。

其中，1700V SiC MOSFET 62W辅助电源评估板，其输入电压为200~1000VDC，开关频率是80kHz, QR模式，满载最高效率可达90.56%。

氮化镓方面，展出了基于英飞凌CoolGaN™氮化镓技术的3600瓦LLC开发板，3600W输出电压52V，输出范围360Vdc~400Vdc，高功率密度160W/in3（排除输入输出连接器）。

三菱电机推出了20多款产品及解决方案，横跨五大领域：变频家电、工业、新能源、轨道牵引及新能源汽车。

其中最具代表性的产品是3300V全SiC模块，应用在轨道牵引、电力传输和高效/高可靠性变流器等领域。

其性能特点是：对于采用Si芯片和SiC芯片的功率组件，实用LV100封装可以统一结构设计，实现超低损耗。新封装结构，可以实现极低的内部杂散电感等。

目前3300V的全SiC高压MOSFET已实现量产，6500V的产品已开发。

此外，三菱电机还展出了第2代全SiC模块，可应用于高频电源和电力电子变压器等领域。基于6英寸晶圆技术开发，第2代相比第1代产品降低了导通饱和压降，同时提升了开通阈值电压和短路能力。并且，采用的绝缘材料具有更高的导热系数及更小的热膨胀系数，因此具有更低的损耗和温升。

本次展会，中车永济电机、中车大连电牵、株洲中车时代等中车企业携手亮相，带来了相关SiC产品、氮化镓单相逆变电源、列车网络核心控制芯片、网络控制系统核心部件等轨道交通高端核心产品。

目前，中车SiC二极管电压等级覆盖650V-3300V，电流能力5A-100A；SiC MOSFET芯片采用平面栅技术电压等级覆盖1200V-3300V，比导通电阻最低可到30mOhm。

汽车级全SiC模块芯片采用第三代SiC MOSFET，体二极管续流，更大限度提升了模块内部有源区面积；模块采用直接水冷基板设计，高性能导热材料进一步提高模块功率密度，满足汽车复杂应用工况需求；额定电压电流等级为1200V/600A。

另外，中车研制的氮化镓单相逆变电源适用于复兴号标准动车组、复兴号动力集中动车组、和谐号动车组以及25G/T型客车，可为旅客插座及车上厨房提供稳定可靠的电源。氮化镓单相逆变电源效率可达94%以上，同功率体积可缩小60%以上，真正实现绿色节能高效。

碳化硅是罗姆的拳头产品，此次展品也是以碳化硅产品为核心。

会上，罗姆重点展出了8英寸SiC晶圆，而据TrendForce集邦咨询半导体研究中心了解，目前全球仅有四家企业拥有8英寸SiC衬底技术。

罗姆还展出了许多面向终端的产品，如第四代SiC MOSFET、SiC Trench MOSFET、1700V/250A 高耐压“全SiC”功率模块和SiC-SBD内置型Hybrid IGBT等等。

另外，罗姆展出了针对汽车应用的SiC车载充电器和双向充电器。据了解，近年来，罗姆加强与中国企业的合作，目前已与北汽新能源、臻驱、吉利等车企及Tier 1开展合作。

另值得注意的是，罗姆展位上一个搭载SiC模块的无线供电轮毂电机产品颇为亮眼，是由东京大学、藤本研究室等多个企业共同开发。

比亚迪半导体是国内领先的车用功率器件IDM厂商，也是全球首家实现碳化硅全桥模块在电机驱动控制器大规模装车的企业。

本次展会上，比亚迪半导体展出了工业级功率模块、汽车级功率芯片和汽车级功率模块等产品。

汽车级功率模块中，V-305碳化硅模块，采用银烧结工艺，具有低寄生电感，低开关损耗和高可靠性，可助力比亚迪旗舰车型汉百公里加速2.9s。

PI是深耕于中高压逆变器应用门极驱动器技术领域的知名公司，本次展会展出了适用于流行的“新型双通道”100mm x 140mm IGBT模块的SCALE-iFlex Single门极驱动器和新型即插即用型SCALE-iFlex LT双通道门极驱动器。

其中，SCALE-iFlex Single紧凑型新驱动器支持耐压在3.3kV以内的模块，适用于轻轨、可再生能源发电以及其他需要外形紧凑、坚固耐用的驱动器解决方案的高可靠性应用。产品采用Power Integrations的SCALE-2 ASIC技术，与传统产品相比，元件数量大幅减少。

SCALE-iFlex LT新型双通道门极驱动器可将多个并联EconoDUAL模块的性能提高20%，使用户可以从功率逆变器和变换器堆栈中节省每六个模块中的一个。

除了节省驱动器和模块的成本外，还降低了控制复杂性以及与模块、接线、硬件和散热有关的成本。SCALE-iFlex LT专为可再生能源发电和存储领域的多种应用而开发，特别适用于3至5MW范围的海上风力涡轮机。

派恩杰成立于2018年，是一家专业做碳化硅和氮化镓的企业，目前专注在碳化硅领域，产品主要应用市场包括工业、汽车等领域。

目前，已量产50余款SiC MOSFET和SBD，在海内外都已经有一线客户导入使用。

派恩杰此次推出的1200V SiC模块散热能力强，易于安装设计，提高功率密度有所提升，主要应用在大功率工业逆变器，机车牵引和BMS（电源管理系统）中。650V/1200V SiC SBD具有超低反向恢复损耗，可降低EMI，提升体统效率,主要应用在组串式光伏逆变器，微型光伏等领域。

据了解，日前，派恩杰与碳化硅代工龙头X-FAB达成长期战略合作。

富士电机展出了IGBT 模块X 系列、EV、HEV 用IGBT 模块、电平电源转换电路用IGBT 模块、IPM、PIM、分立IGBT和SiC 器件等产品。

赛米控展示了适合电动汽车、风能、太阳能和电机驱动等不同应用的功率半导体产品，及一些功率组件设计。

当中展品包括:MiniSKiiP、SEMITOP E1/E2、SEMiX 3 Press-Fit、SEMIRANS 20、SKiiP 4 HPC和eMPack等。

其中，SEMIRANS 20大功率标准模块的半桥结构是1700V、1000A/1200A、1200V、1400A；功率密度提升25%（对比标准PrimePack封装），10nH低杂散电感，模块易于并联。

SEMITOP E1/E2代表了SEMITOP平台高性能封装水平的自然演进。优化的封装，非常灵活的架构和高性能为优化了系统成本提供了解决方案。出色的散热表现加之低电感设计使SEMITOP E1和E2非常适合最新的Si和SiC芯片技术。

作为SEMITOP 1-4系列的延伸，SEMITOP E将灵活性和功率密度推向极限，使平台能够覆盖高达200kW的应用。

其中，mAgic PE338用于优化碳化硅应用的有压烧结银，其优势在于可直接烧结在裸铜表面、优化机械性能、提高可靠性、烧结温度为250 °C。