PCIM Asia 2026:东芝半导体联手本土功率厂商,剑指SiC高压全场景应用
时间:2026-09-08 06:55
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电子发烧友网报道随着AI算力的快速增长,数据中心供电架构加速向高压直流(HVDC)、48V母线方向演进,功率半导体正迎来新一轮需求周期。近日在PCIM Asia 2026上,东芝携手基本半导体,展出了面向数据中心、工业电源等场景的多款碳化硅产品与参考设计。电子发烧友网探访了东芝半导体展台,并与东芝半导体分立器件技术副总监屈兴国进行了深度交流,了解到东芝在第三代半导体、模块、以及SST等方面的新品与技术。在东芝半导体展台最显眼的位置,是两款嵌入式功率模块样品,这款模块的最大特色是将碳化硅芯片直接嵌入PCB内部,而不是传统模块的芯片贴装+引线键合
这次东芝展出了1200V SiC全桥、半桥两款嵌入式封装模块,屈兴国介绍,模块内单颗裸芯片的RDS(on)为7.2mΩ,半桥模块内部以6颗芯片并联,整模块RDS(on)最终达到1.2mΩ。从结构上看,模块正面为驱动引脚、可与驱动板贴合,背面则为散热面,呼应了嵌入式封装对热路径的设计要求。据了解,这种结构最大的好处,是能把热阻做小、散热能力做强;同时,由于取消了芯片表面键合引线,电路杂散电感显著降低,电路振荡减小,随之而来的过压应力与可靠性风险也相应降低。总结下来,嵌入式功率模块的两个核心收益,是降温升与提高可靠性。作为嵌入式方案的关键支撑,东芝第三代碳化硅MOSFET采用了内置SBD结构,正向压降VF典型值仅1.35V(竞品普遍3~5V),并抑制了双极退化,为嵌入式模块的高温、高频工作提供了底层保障。在工业能源转换与电机驱动领域,高压、大功率应用对系统能效与小型化的需求不断升级,1200V及以上电压等级的功率模块正加速从传统IGBT向碳化硅等宽禁带半导体技术迁移,这也是本届展会东芝与基本半导体合作的产业大背景。去年8月,东芝半导体与基本半导体正式签署战略合作协议。通过将双方拥有的先进碳化硅及IGBT芯片技术,与高性能、高可靠性功率模块技术相结合,为全球车载及工业市场提供更具竞争力的功率半导体解决方案。屈兴国解释了双方合作的分工逻辑:“东芝在功率芯片上有多年积累,而基本半导体在功率模块封装、产品推进速度、在产品的落地能力上更强。两家强强联合,东芝供芯片,基本半导体做成不同应用的模块。”因此,这次展会上展出了东芝与基本半导体合作开发的碳化硅模块,这些模块集成了双方的核心技术,兼顾高耐压、低损耗、强散热三大特性,正面向工业能源转换与电机驱动的高压、大功率应用。随着数据中心向智算中心转型,固态变压器(SST)凭借高频隔离、电压灵活变换、主动补偿及多端口协同管理等优势,大幅简化配电拓扑,高度契合下一代智算中心建设需求;除数据中心外,SST在大型储能电站、功率超充、微电网等需要高效双向能量交互的场景同样前景广阔。面向SST应用,东芝展出了完整的产品矩阵。碳化硅器件/模块及参考设计、大功率IEGT(栅极注入增强型晶体管,3300V~6500V电压等级)及PPI Stack(压接式封装堆叠)等产品,为SST实现高频化、小型化与高能效运行提供可靠支持。同时东芝半导体的SiC产品线覆盖650V 到 3300V 全电压档位,包括650V、1200V、1700V、2200V、3300V等器件,能够满足未来SST对高压器件的需求。而东芝传统优势的光耦产品,也能够在SST内的高压场景中有所应用。此外,针对数据中心应用,东芝还推出了一系列电源参考方案。包括采用贴片式碳化硅MOSFET的3kW服务器和通信电源、适用于服务器的1.6kW LLC谐振AC-DC转换器,以及适用于服务器的1.1kW ITTF AC-DC转换器,呼应48V母线、高压直流(HVDC)及1U高功率密度电源方向。对于SST,屈兴国也给出了更具体的落地节奏判断,他认为SST在国内最早规模化将出现在800V超充,超充追求快速落地和低成本,对于可靠性要求相对没那么极致;而真正对可靠性要求极高的数据中心场景会晚一步起量,“数据中心对模块可靠性的要求与汽车同级,不能宕机,否则数据中心停摆损失巨大”。从技术结构看,SST由多个“前串后并”子模块构成:前端用1200V/2300V器件把中压交流串压降下来,后端DC-DC变800V并多个小模块提升电流,单机仅1200V/2300V就需要20~30颗以上功率器件,未来对于高压器件需求量非常可观。在PCIM Asia 2026上可以看到,AI带来的数据中心电源和SST需求,正把东芝的碳化硅器件/模块、大功率IEGT与PPI Stack一并串入全新的高压功率半导体叙事。这家日本老牌功率半导体厂商正在用结构创新以及本土伙伴的组合,撬动AI数据中心市场驱动下的新一轮功率器件竞赛