東芝如何發(fā)力功率半導體？

在全球半導體產業(yè)持續(xù)變革的今天，東芝電子元件（上海）有限公司（以下簡稱“東芝”）以其創(chuàng)新技術和戰(zhàn)略眼光，在新能源汽車市場中占據了重要地位。

在2023第十一屆大灣區(qū)國際新能源汽車技術與供應鏈展覽會（NEAS CHINA）上，東芝展示了一系列創(chuàng)新的車載半導體產品，這些產品涵蓋了以太網橋接芯片、電機控制方案、碳化硅功率器件、12英寸功率半導體、48V至12V雙向DC-DC轉換器、LED車頭燈案例和車載USB充電演示版等多個方面。

與非網也在展會同期有幸采訪到東芝電子元件（上海）有限公司分立器件戰(zhàn)略策劃部經理成棟先生，深入探討了東芝在全球半導體市場中的定位、碳化硅和第三代半導體的發(fā)展現狀與未來趨勢，以及公司的生產策略和市場挑戰(zhàn)。

用于xEV逆變器的新封裝器件以及6英寸SiC晶圓和12英寸硅晶圓展示

48V 到 12V 雙向 DC-DC 轉換器

LED 車頭燈的使用案例

車載 USB 充電演示板

東芝在新能源汽車領域的市場地位

東芝的汽車半導體產品具有顯著的核心競爭優(yōu)勢，特別是在實現高性能功率半導體方面。東芝自1957年開始致力于功率半導體事業(yè)，65年來為全球電力效率提升和節(jié)能做出重要貢獻。東芝的半導體業(yè)務在中國市場占有顯著份額，與日本業(yè)務規(guī)模相近，反映了中國市場的重要性。在車載模擬IC領域，東芝擁有46年的經驗，銷售量達26億個。面對車載市場的大變革，東芝致力于提出最佳解決方案，為客戶創(chuàng)造新價值。成棟先生表示將繼續(xù)加大電機應用的研發(fā)和市場投入。

碳化硅作為一種功率器件，在東芝的產品線中占據重要地位。碳化硅生產過程復雜，生長速度慢，需高溫環(huán)境，導致大規(guī)模生產挑戰(zhàn)及較高成本。但技術進步預計將提升生產效率，使其更具競爭力。東芝雖在某些領域進展緩慢，但堅持高品質目標。東芝認為，碳化硅的高效率和低發(fā)熱特性，特別是在提高電動汽車續(xù)航能力方面，將在新能源汽車市場占重要地位。

據介紹，東芝已經開始量產工業(yè)級碳化硅產品，同時正在積極開發(fā)車規(guī)級產品，預計在不久的將來上市。在新能源汽車市場，東芝利用碳化硅(SiC)技術替代傳統(tǒng)的硅基絕緣柵雙極晶體管(Si-IGBT)，以降低功耗、車輛重量，減小車載電池尺寸和重量。東芝還涉足了其它的第三代半導體，如氮化鉀，盡管目前這些產品主要用于消費級市場。

東芝正在通過使用最新技術為加速所有電氣設備的節(jié)能化做出貢獻，并致力于實現碳中和。在xEV動力逆變器的應用上，東芝正加速使用SiC代替Si-IGBT，這不僅提高了逆變器的轉換效率，還實現了電池的輕量化和小型化，從而提高了新能源汽車的續(xù)航能力。

如何應對功率半導體領域的挑戰(zhàn)？

東芝在功率半導體領域面臨的最大挑戰(zhàn)是及時響應客戶對于各種新產品的需求，尤其是在不同應用下的特定需求。公司憑借豐富的經驗和高品質產品支持，能夠提供電壓范圍廣泛的產品，并根據應用推薦合適的封裝產品。

芝在解決碳化硅晶圓中的技術挑戰(zhàn)時，東芝將 SiC-MOS 和 SiC SBD(肖特基二極管)做成 2 in 1 chip 的結構和最佳柵極氧化膜工藝來應對這一技術挑戰(zhàn)。因為采用了該結構后，與普通 SiC-MOS 體二極管相比，SiC SBD 正向壓降小的多，這樣有助于提高逆變器和電機驅動應用中的整個系統(tǒng)效率。這種結構還可以避免了晶體缺陷擴散的問題， 從而防止了長期通電期時導通電阻的增加，對于考慮長期到可靠性設計非常有用。

為應對全球半導體供應鏈的波動和不確定性，東芝通過在日本和海外建立多個生產基地，確保生產和供貨的穩(wěn)定。這種分散化的生產布局幫助東芝在面對全球市場波動時保持靈活性和快速響應。盡管東芝在半導體產能方面面臨限制，尤其是與第二代半導體如硅IGBT相比，但這一挑戰(zhàn)不僅限于東芝，許多國產廠商也面臨同樣的問題。東芝仍致力于提高產能，并在全球范圍內進行投資，特別是在12英寸晶圓的生產線投資，專注于功率半導體的生產。盡管公司完成私有化退市，但這一決策到目前為止對其在中國的業(yè)務沒有顯著影響。

展望2024年，東芝半導體的方向？

臨近歲末，成棟對與非網記者回顧了2023年的功率半導體和汽車半導體市場，成棟指出，雖然車載市場保持活躍，但中國市場的激烈競爭導致部分產品庫存過剩。隨著中國本土制造商數量的增加，功率半導體的市場價格競爭日益激烈。預計隨著汽車市場規(guī)模的擴張和車輛功率半導體數量的增加，2024年市場需求將繼續(xù)增長。為應對這一趨勢，東芝也在推進對工廠的投資，以增強其生產能力和市場應對能力。

此外，針對東芝私有化退市的問題，他認為這對東芝在中國的業(yè)務沒有任何影響。

此外，成棟認為自動駕駛和智能座艙是當前汽車行業(yè)的熱門話題，東芝認為隨著車載區(qū)域架構的不斷發(fā)展，各區(qū)域之間將通過超過1Gbps的以太網進行實時連接。這一趨勢預示著未來車輛將實現更高級別的自動化和智能化。

綜上所述，東芝在功率半導體領域的戰(zhàn)略重點是推進碳化硅等第三代化合物半導體的發(fā)展，同時通過提高產能和生產效率來應對市場挑戰(zhàn)。成棟最后表示，東芝將堅持其在高品質產品上的定位，并積極適應市場變化，以保持其在全球半導體市場的競爭力。