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从单一器件竞争到系统方案, 东芝半导体的“系统级”新思路

来源:大半导体产业网    2026-07-15
汽车电动化和智能化的推进,正在把功率半导体从单颗器件竞争推向系统方案竞争。近日,东芝半导体展示多款核心产品与完整参考设计方案,聚焦汽车电子、新能源应用、服务器电源等高增长赛道。

汽车电动化和智能化的推进,正在把功率半导体从单颗器件竞争推向系统方案竞争。近日,东芝半导体展示多款核心产品与完整参考设计方案,聚焦汽车电子、新能源应用、服务器电源等高增长赛道。

与以往侧重单点性能不同,东芝将半导体产品放入更具体的系统场景中呈现,重点覆盖汽车电子、电源管理、功率器件及相关参考设计。此次,一个清晰的判断贯穿东芝半导体产品展示始终:车载功率半导体不是用某一种技术覆盖所有场景,而是要按照系统目标提供组合化选择。从LV-MOS到D-IGBT、RC-IGBT、SiC MOSFET,再到驱动IC、隔离器件和车载通信产品,东芝希望强调的不是单点性能,而是围绕汽车系统形成的长期工程支撑能力。

东芝半导体相关技术人员向SEMI中国《半导体制造》记者介绍,东芝车规级RC-IGBT芯片产品规划涵盖750V和1200V耐压等级预计26年第四季度量产,主要目标是电动车发电模块。

RC-IGBT与SiC MOSFET:“把系统需求前移到芯片内部”

在驱动/发电芯片领域,东芝同时布局了750V D-IGBT、750V/1200V RC-IGBT以及750V/1200V SiC MOSFET。两条技术路线背后有一条共同逻辑:把系统需求前移到芯片内部解决。

RC-IGBT方面,传统方案需要将IGBT与续流二极管(FWD)作为两颗独立芯片配置,而东芝RC-IGBT将二者集成到单芯片中,使器件同时具备IGBT的正向导通能力和续流二极管的反向导通能力,有利于减少芯片面积、改善散热并支持逆变器小型化。1200V RC-IGBT可集成于86mmX72mm的小型封装,相关模块产品正朝着2027年量产方向推进。

SiC MOSFET方面,传统SiC MOSFET在反向导通时,其体二极管可能发生双极导通并引起晶体缺陷扩展,长期使用可能导致导通电阻上升。东芝采用“嵌入式SBD”方案——在MOSFET内部以棋盘格(check-pattern)方式布局嵌入式肖特基势垒二极管,让反向电流优先通过SBD路径,抑制体二极管的双极导通。这一设计使单极工作电流上限提升至传统条纹布局的两倍;X5M007E120芯片在25℃下RDS(ON)为7.2mΩ,175℃下为12.1mΩ,导通电阻从常温到高温的变化率有所改善;同时采用深势垒结构设计,在降低导通电阻的同时确保短路耐受性。该产品已通过AEC-Q100车规认证。

IGBT与SiC的共存逻辑:按平台定位匹配

在整车平台向800V高压化快速演进的背景下,东芝的判断是:未来几年IGBT与SiC将按平台定位长期共存。

选型逻辑很清晰——对于400V平台、成本敏感车型或中等功率场景(如PHEV/EREV的发电机逆变器),可优先评估IGBT/RC-IGBT方案,其优势在于成熟度、成本控制和工程适配性;对于800V高压平台、追求高效率和高功率密度的主驱应用,SiC MOSFET的优势更加明显,依靠低损耗、高频开关和高温特性满足更高要求。客户最终依据电压、效率、成本和热设计做系统级选择。

总之,从RC-IGBT的集成化设计到SiC MOSFET的嵌入式SBD,从多技术路线并行的产品矩阵到300mm晶圆产能扩张与行业整合,不只是芯片层面的技术创新,更是一套面向xEV市场的完整系统级打法。