专访三菱电机半导体事业部总经理：SiC与IGBT如何双轨并行？

8月，PCIM Asia 2026深圳展拉开帷幕。作为电力电子行业年度盛会，本届展会汇聚了全球功率半导体产业链的核心力量。三菱电机（Mitsubishi Electric）携覆盖变频家电、电动汽车、工业•新能源、铁路•电力能等全场景功率半导体解决方案集中亮相。

而2026年对这家公司而言还有一层特殊意义——今年恰逢三菱电机的功率半导体事业成立70周年。

1956年，三菱电机推出第一款功率二极管产品，由此开启功率半导体征程；事实上，其半导体研究早在1952年便已启动。70年间，从硅器件到SiC，从全球首款DIPIPM智能功率模块，到第8代IGBT、第五代沟槽栅SiC MOSFET与8英寸SiC晶圆产线，三菱电机的功率器件已遍布空调、洗衣机等家用电器，以及电动汽车、轨道交通与电力系统。

展会期间，芯师爷专访三菱电机机电（上海）有限公司半导体事业部总经理赤田智史，围绕70年技术传承、展台新品、SiC战略与市场前瞻展开深度对话。

三菱电机机电（上海）有限公司半导体事业部总经理赤田智史

以下问答内容根据现场采访整理，作不改原意编辑。

赤田智史：三菱电机早在1952年便已开始半导体研究，并于1956年实现二极管量产，1959年在北伊丹建立半导体量产工厂，作为日本国内的先行者奠定了功率器件技术的基础。此后，通过参与国家级项目“超LSI技术研究组合”（1976年），不断积累材料、工艺和电路技术，这些技术直接延续至今日的功率半导体发展，特别是在SiC器件的研发方面发挥了关键作用。

此外，我们在重电、轨道交通、工业设备、汽车等多个领域长期自主应用电力转换技术，积累了丰富的应用经验。这些实践经验成为我们高可靠性功率器件业务竞争力的重要支撑。

赤田智史：我们认为，自1997年诞生以来，DIPIPM之所以能在市场上持续保持领先地位，主要基于以下三个因素：

彻底贯彻“以客户需求为导向”的理念

DIPIPM的发展史，本身就是空调、洗衣机等家用电器追求“节能化”与“小型化”的历史。我们并非仅仅销售元器件，而是主动解决客户面临的“电路板设计复杂”、“散热设计困难”等实际问题。通过将驱动电路和保护功能集成在一个封装内（即“智能化”），我们持续帮助客户缩短开发周期、提升产品可靠性。这种“始终站在客户视角”的理念，正是推动下一代产品诞生的核心动力。

与“内部用户部门”协同发展的技术革新优势
三菱电机功率半导体的一大优势在于：不仅实现了从芯片到封装的“垂直整合”生产，更拥有家电、工业、轨道交通等内部使用功率半导体的终端业务部门。这种结构带来了两大优势：

直接反馈机制：通过与空调等产品的内部用户部门联合开发，我们可以直接验证器件在真实使用环境下的运行状态和负载情况。那些难以从外部客户获取的详细操作数据和用户体验反馈，能够迅速传递至研发团队。

前瞻性研发能力：由于我们共享最终产品（如未来几年的空调需要具备何种性能）的技术路线图，因此可以提前预判市场需求，率先推出具备高完成度的新一代DIPIPM产品。

这种“与内部用户的共创循环”，正是加速DIPIPM进化的独特引擎。

作为“事实标准”的信赖与传承
经过近30年积累，“使用DIPIPM就安心” 这一享誉全球的信赖品牌，绝非一朝一夕所能铸就。我们将历代产品积累的可靠性数据不断传承给新一代产品，同时又能快速将最新的功率半导体技术（比如当下的SiC技术）推向市场。正是这种“传统与创新之间的平衡”，使得该系列产品得以长期延续和发展。

赤田智史：针对OBC（车载充电机）及车载DC/DC变换器应用领域，三菱电机正式推出全新750V与1200V SiC MOSFET功率模块系列。该系列产品提供直插型与贴片型两种封装方案，并支持半桥及双向开关两种电路拓扑结构，可灵活适配不同功率等级与系统架构的设计需求。

模块内置针对高频应用优化性能的SiC MOSFET芯片，绝缘封装爬电距离≥10mm，满足LV123车载安全严苛要求；同时通过低寄生电感与高散热封装协同设计，充分释放SiC MOSFET性能潜力。系列化产品可灵活适配OBC及工业电源等多种拓扑结构，且可靠性测试依据AQG324标准执行，保障极端工况下的稳定运行。

赤田智史：三菱电机还带来了空调及家电用SLIMDIP系列智能功率模块——全SiC DIPIPM和混合SiC DIPIPM。其内置了专为SLIMDIP封装优化的SiC MOSFET芯片，显著提高输出功率。

该模块适配全SiC SLIMDIP的芯片尺寸与特性，可有效降低功率损耗，助力提升家电能效。混合SiC SLIMDIP内部封装了多个元件及连线，采用同一IC来驱动并联的SiC MOSFET（低电流下的低导通电压特性）和Si RC-IGBT（高电流导通特性），同样实现了功率损耗的显著降低。

赤田智史：为了进一步提高IGBT模块功率密度，三菱电机开发了第8代IGBT模块，采用分段式沟槽栅结构，在芯片背面采用可以控制载流子的等离子体层结构来减少芯片厚度，从而显著降低功率损耗。第8代IGBT同时扩大了芯片面积，降低了结壳热阻。

目前三菱电机的第8代IGBT共有3个系列：首先是LV100封装，额定电流从第7代的1200A提升到了1800A；其次是面向3电平应用的4kV绝缘半桥和Split-NPC，这一系列主要面向新能源应用领域，额定电流提升到了1000A；最后是面向电机驱动的2.5kV绝缘半桥产品，额定电流覆盖300-1000A。

赤田智史：在轨道牵引和电力系统领域，超大功率应用对半导体提出了极高要求：需具备高耐压、大电流承载能力，同时在严苛环境下保持高效率、高热稳定性及长寿命可靠性，以实现设备的小型化与轻量化。

针对这些挑战，混合SiC与全SiC模块的设计考量存在显著差异。混合SiC模块（IGBT+SiC二极管）作为过渡方案，主要利用SiC二极管消除反向恢复损耗，其优势在于兼容传统IGBT驱动电路，短路鲁棒性强且成本较低，适合对系统改动敏感的场景。

相比之下，全SiC模块（SiC MOSFET+SiC二极管）能大幅降低开关与导通损耗，支持更高开关频率，从而显著减小无源元件体积；但其设计更复杂，需专用门极驱动以应对快速dv/dt，对短路保护速度、并联均流控制及散热管理的要求极为苛刻。因此，选择何种方案，需在系统效率提升、设计复杂度与整体成本之间进行权衡。

赤田智史：随着熊本县泗水地区SiC 8英寸新厂房的正式投产，前道工序的8英寸及6英寸SiC合计产能计划到2026年度提升至2022年度的5倍，有助于实现稳定供应。此外，该8英寸SiC新工厂采用抗震结构并配备了减灾措施，大幅提升了业务连续性——新工厂大楼即便遭遇预计的最大震级，也能在数日内恢复生产。

在SiC全产业链业务布局方面，我们正与美国Coherent公司合作开发8英寸SiC衬底，以保障SiC衬底的稳定供应。相比于模块市场，分立器件市场的需求启动更快，我们正积极推进SiC MOSFET芯片业务，以提升市场影响力；同时顺应市场和客户对于设计效率提升以及高规格需求的增长趋势，我们将依托能够凸显自身优势的模块，力求占据稳固的市场地位。

赤田智史：短期内实现从第四代向第五代过渡的背景，是汽车行业电动化进程加快，市场对逆变器更高效率、更小体积的需求日益增强。特别是在xEV领域，功率半导体性能直接影响续航里程和能耗表现，因此我们必须加速SiC技术的迭代升级。

我们坚持“每两年推出一代高性能SiC-MOSFET”的战略。第五代产品采用了公司独有的新型沟槽结构，进一步提高了元胞密度，相比第四代实现了约25%的导通电阻降低。这有助于减少逆变器的电力损耗，并支持系统的进一步小型化。

此外，我们长期致力于SiC器件的研发，积累了丰富的平面型SiC-MOSFET在器件设计、制造工艺、栅极氧化膜等方面的技术经验。第五代产品不仅注重降低导通电阻，还特别重视长期使用的品质稳定性与可靠性，采用了多项专有工艺技术来抑制电能损耗和特性漂移。

关于沟槽栅技术的优势：平面型结构中，栅极位于表面，元胞尺寸微缩存在一定限制；而沟槽型则将栅极嵌入基板内部的沟槽中，更容易提高元胞密度，从而实现更低的导通电阻。这带来了更低的导通损耗、更高的效率以及更小的芯片面积，有利于车载逆变器实现高功率输出与小型化的双重目标。此外，我们通过独有的沟槽结构技术，实现了“低导通电阻”与“高可靠性”的完美兼顾，这也是我们技术的一大核心亮点。

我们在持续推进沟槽型技术研发的同时，亦不断深化平面型技术的开发，能够针对轨道交通、电动汽车、可再生能源、数据中心等不同客户的多样化应用场景，提供最优解决方案。

赤田智史：根据5月29日IR Day公布的信息，我们在高耐压产品方面具有显著优势。为把握未来增长机遇，特别是HVDC市场的持续扩张，我们将继续优先开发新一代IGBT，以巩固在高耐压（HV）产品领域的绝对市场份额。

具体而言，为维持在轨道交通、电力等高耐压领域的竞争优势，我们正在推进HVIGBT（高耐压IGBT）模块的新一代升级：2025年4月8日发布3.3kV耐压产品，2025年12月2日发布4.5kV耐压产品。

关于SiC，由于2027年即将实施空调设备APF法规，促使面向民生领域的SiC应用范围扩大，以及数据中心电源等领域对超高耐压、高可靠性、低噪声的需求增长，我们将通过扩充SiC产品线并强化成本竞争力，实现可持续增长。

关于“Si与SiC双轨并行”战略：尽管Si市场规模的增长速度低于SiC，但我们仍预期其将持续稳步增长。客户选择Si还是SiC，取决于系统整体设计中对成本、性能等多方面的综合评估。因此，我们预计在某些特定领域和系统应用中，Si在未来依然会保有一席之地。正因如此，我们认为Si功率半导体业务依然至关重要，并正在按计划推进福山工厂等地的产能扩张。

赤田智史：中国市场是全球最大的功率半导体市场。我们计划启用熊本县泗水地区的8英寸SiC新工厂的超高效率生产线，并通过与Coherent公司的垂直协作强化成本竞争力，结合我们长期以来在化合物半导体、芯片与模块技术以及内部协同方面的优势，以高品质、高可靠性的产品为中国市场做出贡献。

事实上，部分中国客户对日本制造的高质量功率半导体产品仍有明确需求。因此，我们并不打算与中国本土厂商进行全面竞争，而是聚焦于中国客户出口机型，采取符合中国市场特性的差异化策略，充分发挥自身产品的优势。

赤田智史：三家企业希望通过事业与经营整合，汇集各自资源，提升研发效率，从而打造出具备全球竞争力的业务规模和技术基础。通过整合各企业的优势领域形成业务协同效应，并集中研发功能以实现开发协同，我们期望共同推动日本半导体产业的发展，服务更广泛的客户群体和产业领域，最大化整合后实体的价值，因此各方就此展开了协商与探讨。

至于此次整合对三菱电机在全球市场中竞争地位的影响，目前仍在三方协商之中，包括事业与经营整合方案等细节尚无法披露更多信息。但我们相信，通过强化功率器件业务的竞争力、实现可持续增长，并为内部用户提供更具竞争力的关键器件，最终将有助于提升三菱电机的整体企业价值。

赤田智史：过去，AI服务器电源主要采用低压GaN器件。但随着AI服务器功耗急剧上升，800V直流供电系统逐渐普及，高耐压SiC的应用正逐步扩展到服务器内部电源领域。

以往在数据中心市场，我们的功率器件主要用于UPS（不间断电源）系统；未来，我们将通过适用于服务器内部电源的SiC产品积极切入这一市场。

我们在该领域的一大优势是：三菱电机集团内部本身就拥有相关客户。通过与集团内用户的紧密协作，我们能准确把握客户在市场中的真实需求，从而开发出更具附加价值的器件产品。

赤田智史：我们认为，功率半导体业务不应仅被看作一个独立的半导体制造商，而应视为三菱电机集团的一个事业部门。三菱电机在FA自动化设备、民用电器等领域具备全球竞争力，而要让这些产品更具优势，高效的电机控制和节能化至关重要——其中的核心就是功率器件。

换句话说，我们的功率器件越强，整个集团的产品竞争力就越强。因此，首要任务是为集团内部各业务部门提供优质的器件，借此增强各项业务的实力；并以此为基础，如果能进一步推动三菱电机旨在实现价值共创的数字基座“Serendie（セレンディ）”不断拓展，那就是最理想的形态。

为此，我们必须持续打造“只有我们能做出来”的独特产品。

本文根据企业采访做不改原意编辑，如有任何问题，敬请与我们联系，微信：xsychief。

推荐