La technologie innovante mène l'industrie
Depuis 60 ans, Mitsubishi Electric a su conserver sa position de leader dans le secteur de la recherche et du développement continus et innovants.
En tant que cœur des composants de puissance, l’importance des puces IGBT est évidente. Dans le développement de la dernière technologie de semi-conducteurs de puissance, la technologie de puce IGBT de Mitsubishi Electric a progressé. La troisième génération d'IGBT est une structure de type plat, la quatrième génération est une structure de tranchée, la cinquième génération est CSTBTTM et la sixième génération est ultra-mince. CSTBTTM, la construction IGBT de septième génération est CSTBTTM plus raffiné et ultra-mince.
D'après l'indice de performance (FOM) de la puce IGBT, la sixième génération a été multipliée par 16 par rapport à la première génération et la septième génération par 26. Du point de vue de la technologie de l’emballage, dans les produits DIPIPMTM grand public de petite capacité, Mitsubishi Electric a adopté une méthode de moulage par injection. Dans les produits industriels de capacité moyenne et les produits spécifiques aux véhicules électriques, un emballage de type boîte est adopté. Dans les produits à grande capacité, en particulier ceux utilisés sur les trains à grande vitesse, des substrats en aluminium au carbure de silicium hautes performances sont utilisés, lesquels sont ensuite emballés dans un emballage en carton.
Dans le même temps de production et d’approvisionnement en masse, Mitsubishi Electric s’efforce également de créer un nouveau point d’explosion de la demande. Vers 2022, Mitsubishi Electric envisagera l’investissement d’une ligne de production de composants de puissance de 12 pouces. Selon M. Gourab Majumdar, le marché des puces IGBT devrait connaître une forte croissance en 2020-2022.
Le SiC est l’orientation technologique centrale des semi-conducteurs de puissance de la prochaine génération. Comparé aux modules Si-IGBT traditionnels, le principal avantage des modules d'alimentation SiC est que les pertes de commutation sont considérablement réduites. Pour des applications spécifiques de variateur, cet avantage peut réduire la taille du variateur, augmenter son efficacité et la fréquence de commutation. Actuellement, les domaines d'application des dispositifs onduleurs basés sur des dispositifs d'alimentation SiC se développent. Cependant, en raison de facteurs de coût, la pénétration actuelle des dispositifs d'alimentation en SiC sur le marché est très faible. Avec l'avancement de la technologie, le coût du carbure de silicium diminuera rapidement et l'avenir constituera le principal produit sur le marché des semi-conducteurs de puissance.
«Le module d'alimentation en carbure de silicium peut étendre davantage d'applications en raison de sa résistance aux températures élevées, de sa faible consommation d'énergie et de sa grande fiabilité. Le carbure de silicium est le meilleur choix pour explorer de nouveaux marchés à l’avenir », a déclaré le Dr Gourab Majumdar.
Mitsubishi Electric a présenté la première génération de modules d'alimentation en carbure de silicium depuis 2013. En fait, dès 1994, Mitsubishi Electric a commencé à développer la technologie SiC; Depuis 2015, les dispositifs d'alimentation SiC ont saisi de nombreux nouveaux champs d'application. La même année, Mitsubishi Electric a mis au point le premier module de puissance complet SiC, équipé du système de traction de locomotive destiné à être installé sur le Shinkansen au Japon. La gamme de modules d'alimentation SiC de Mitsubishi Electric couvre les courants nominaux de 15A à 1200A et les tensions nominales de 600V à 3300V. Les échantillons sont disponibles maintenant.
En raison de la croissance rapide de la demande de carbure de silicium, Mitsubishi Electric a investi en 2017 dans une ligne de production de galettes de 6 pouces afin de réduire la taille de la puce grâce à une nouvelle technologie. Actuellement, la chaîne de production progresse comme prévu et la production en série est attendue en 2019.
Les exigences de l'industrie de l'électronique de puissance pour les dispositifs de puissance se traduisent davantage par une efficacité accrue et une réduction de la densité de puissance, ce qui permet aux nouveaux modules de puissance SiCMOSFET de gagner de plus en plus d'applications. Afin de répondre aux exigences du marché des appareils de puissance en matière de faible bruit, de rendement élevé, de petite taille et de poids léger, Mitsubishi Electric s'est engagé dans la recherche et le développement de produits de haute technologie. Le développement d'une nouvelle génération de technologie MOSFET SiC à grille de tranchée est en cours de développement. Il améliorera encore la relation entre la tenue aux courts-circuits et la résistance active, et prévoit de commercialiser le nouveau module MOSFET SiC d'ici 2020.
