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東芝亮相2025進博會,以創新半導體技術助力產業升級與綠色轉型

2025-11-12 17:14  瀏覽:  

近日,第八屆中國國際進口博覽會(下文簡稱“進博會”)在上海國家會展中心盛大召開。恰逢創立150周年的東芝集團,以“為了人類與地球的明天”為主題連續第八年參展,攜能源、數字基礎設施、半導體三大領域16項創新解決方案亮相技術裝備展區。

其中,半導體領域的系列尖端展品成為本次展出的亮點之一,包括首展的半導體參考設計中心、車載半導體、IEGT 大功率器件、SiC 產品等,全方位展現了東芝深耕中國市場、助力綠色轉型與數字化升級的堅定決心。

半導體參考設計中心首展,賦能企業降本增效

作為本屆進博會四大首展創新成果之一,東芝半導體參考設計中心憑借“系統化整合+全流程支撐”的核心優勢,贏得了應用端企業的廣泛關注。據東芝技術專家屈興國介紹,該平臺將東芝積累多年的參考設計資源進行系統化、虛擬化升級,旨在打通半導體廠商與終端客戶的合作壁壘。

據介紹,該半導體參考設計中心能夠提供覆蓋電源、馬達控制、車載等諸多核心應用場景的成熟參考方案,用戶可通過東芝官網直接下載原理圖、PCB文件、Gerber文件、物料清單(BOM)及示例軟件等全套資源。

該參考設計的核心價值在于彌合半導體廠商與終端客戶之間的技術鴻溝——東芝預先搭建功能框架,展示半導體產品的實際應用場景,客戶可在此基礎上進行調整與深化,顯著提升設計起點與效率。對于工程師而言,無需從零開始研發,借助經過驗證的標準化設計,可大幅縮短開發周期、降低試錯成本,實現“統包式開發”的高效落地。

尤為值得關注的是,東芝參考設計中心的獨特之處在于其開放與靈活的設計理念。據悉,東芝參考設計提供的是一套完整的系統級解決方案,其價值核心在于經過驗證的硬件設計與底層技術支持,而并非捆綁特定器件。在參考設計中,東芝會推薦經過測試的優化物料清單(BOM),但客戶完全可以根據自身需求,靈活選用國產或其它第三方器件進行替換,助力客戶按照資深需求快速選型,加速開發進程。

東芝表示,面對中國半導體產業鏈加速自主化的趨勢,東芝高度關注本地市場的需求變化與采購環境,并在參考設計中充分考慮與中國本地供應鏈的適配性。特別是在面向量產的設計階段,優先考慮采用中國本地可穩定采購的元器件。

屈興國指出:“客戶如需將參考設計中的部分元件替換為已認證的國產芯片,只要與東芝核心IC在電氣與功能上保持兼容,東芝不僅支持此類替換,還可提供相應的技術協助。此外,在BOM推薦方面,我們也會根據客戶的既有采購體系與認證要求,提供與本地元器件廠商兼容的定制化建議,幫助客戶實現成本優化與采購風險降低。”這正是東芝參考設計中心旨在傳遞的核心價值:以成熟的平臺為基礎,賦能客戶實現高效、靈活的自主創新與開發支持。

對于為何將半導體參考設計中心在進博會上上首次展出,東芝表示:“這充分體現了我們對中國市場的高度重視與堅定承諾。中國是全球最大的半導體需求市場之一,技術革新與產業結構轉型正在加速推進。在這樣的背景下,東芝不僅致力于提供高品質的半導體產品,更希望通過從設計階段開始的技術支持,幫助客戶提升開發效率與產品競爭力。”

“參考設計中心”的展示,正是東芝深化與中國客戶關系、快速響應本地需求的戰略體現。特別是在電源控制、電機控制、車載應用等關鍵領域,東芝希望通過自身的技術積累與設計經驗,助力中國企業加快產品開發進程,同時優化其供應鏈結構。這一舉措標志著東芝對中國客戶的支持模式正從傳統的產品供應型向設計開發協同型全面升級,進入了全新的合作階段。

目前,該平臺主要聚焦于家電、工業及汽車電子等高增長領域。展望未來,東芝“半導體參考設計中心”的開發方向將聚焦于電動化、智能化、低碳化三大核心趨勢,特別是在以下幾個重點領域加大投入:

車載電源與電機控制:面向EV/HEV等新能源汽車市場,開發高效率、高可靠性的功率解決方案,強化符合車規標準的設計能力,并加強與中國本地OEM的協作。

工業用逆變器與電機控制:服務于智能工廠與節能設備市場,基于東芝MOSFET與SiC器件,提供高效控制設計,助力中國制造業升級。

可再生能源與儲能系統:圍繞太陽能、風能與SCiBTM電池的組合,強化能源管理解決方案的設計支持,助力實現碳中和目標。

同時,東芝將繼續強化與中國本地元器件的兼容設計,推動供應鏈優化,并通過與本地企業的聯合開發與技術合作,提供更具競爭力的實用型設計支持,幫助客戶更快速、高效地完成產品開發。

除創新設計平臺外,東芝在功率半導體及車載半導體領域的成熟產品同樣備受矚目,成為展會技術實力的重要體現。

IEGT器件:大功率場景的核心選擇

作為高電壓大電流的IGBT,東芝注冊了專利名為IEGT(柵極注入增強型晶體管)憑借高耐壓、大電流、低損耗的特性,廣泛應用于風力發電、柔性直流輸配電、中高壓變頻等大功率場景。屈興國介紹,其采用的PPI壓接式封裝具備諸多核心優勢,包括雙面散熱與無引線鍵合設計提升可靠性、陶瓷外殼強化防爆性能、圓形封裝便于壓力傳導、紐扣電池式結構便于串聯的應用,且兼容現有IGBT驅動方式等。

在本屆進博會,東芝展出4.5KV和6.5KV高壓IEGT產品,相比傳統高壓產品,更高壓器件可減少系統串聯器件數量,降低設備體積與成本;電流方面,在1500A、2000A、3000A量產產品基礎上,5000A大電流產品正加速研發,未來將實現“單器件替代多顆并聯”的突破,進一步適配海上風電、柔性直流輸電等大型設備對設備體積縮小、成本優化的需求。為加速客戶應用落地,東芝還同步推出IEGT參考設計套件,支持直接測試評估,幫助客戶縮短開發周期。

SiC產品:差異化技術引領低損耗革命

另一方面,東芝碳化硅(SiC)產品以獨特的SBD內置技術成為展會亮點。與傳統硅器件相比,SiC材料具備更高介電擊穿強度、更快電子漂移速度及更優熱導率,可實現高耐壓、高速開關與低導通電阻的多重優勢。東芝SiC MOSFET模塊覆蓋1200V-3300V電壓范圍,兼具低雜散電感、低熱阻特性,廣泛應用于新能源發電、大功率高效電源、儲能、數據中心等領域。

屈興國強調,其核心技術突破在于將碳化硅MOSFET與碳化硅二極管集成于同一芯片,通過SBD內置設計抑制寄生二極管通電導致的雙極退化,確保導通電阻穩定性,從而提升器件的可靠性,同時具備更低正向壓降與更寬柵極電壓控制范圍。

相比IGBT模塊,東芝SiC方案可降低總損耗,縮小濾波器、變壓器及散熱器尺寸,助力實現無風扇冷卻系統,顯著提升設備可靠性并降低維護成本。

面對SiC市場競爭,東芝表示,中國市場在新能源汽車與可再生能源領域的快速發展,帶動了本地SiC廠商的技術進步與市場擴張。東芝將這一趨勢視為推動技術創新與市場成長的良機,而非單純的競爭威脅。

與此同時,東芝正在SiC領域推進諸多應對策略:

高品質SiC產品線擴展:東芝將持續開發滿足車載與工業高可靠性要求的SiC MOSFET與二極管,具備低導通電阻、高耐壓與高溫性能等優勢。

產能強化與合作拓展:在充分利用現有硅基產線資源的基礎上,逐步擴大SiC產品的量產能力,并探索與其他企業的互補性合作,以實現穩定供貨與技術共贏。

本地化技術支持與合作:加強面向中國客戶的應用設計支持與技術服務,積極拓展與本地合作伙伴的協同發展,提升整體市場響應速度與服務能力。

未來,東芝將繼續以“全球品質+本地響應”為核心,提升在SiC領域的綜合競爭力,致力于成為中國市場值得信賴的技術合作伙伴。

車載半導體:全面覆蓋電氣化需求

面向新能源汽車市場,東芝在進博會上展出了全系列車載半導體解決方案,包括汽車EPS助力系統、車載以太網通信系統、電子水泵整體解決方案(搭載SmartMCD™及低壓MOS)、150mm碳化硅晶圓、電動汽車主驅變流器芯片、車載主驅SiC/RC-IGBT模塊、低壓MOSFET及光耦等產品。

其中,針對電動汽車主驅變流器領域,東芝提供了高性能的電動汽車主驅變流器芯片和車載主驅碳化硅和RC-IGBT模塊。據了解,這些功率模塊采用了東芝先進的SiC或RC-IGBT技術,具有低損耗、高功率密度的特點。特別是SiC模塊,其優異的高溫高頻特性使得逆變器可以設計得更小、更輕,同時更高的轉換效率也意味著電能的利用率更高,從而有效延長車輛的續航里程。東芝的模塊產品經過嚴格的汽車級可靠性認證,能夠在嚴苛的車載環境下穩定工作,為新能源汽車的安全、高效運行提供了堅實保障。



此外,電動助力轉向系統(EPS)作為現代汽車中提升駕駛舒適性和安全性的關鍵部件。東芝為其提供了完整的半導體解決方案,包括用于控制電機的三項無刷柵極驅動器/功率MOSFET,以及用于系統控制的主控MCU和電源管理芯片等。東芝的解決方案具有高集成度、高精度和高可靠性的特點,能夠支持客戶和OEM廠商實現ASIL-D功能安全等級的線控底盤控制系統,體現了東芝在汽車底盤控制領域的深厚技術積累。

另一方面,隨著汽車發動機熱管理和照明系統智能化需求的提升,電子水泵和智能LED大燈的應用日益普及。東芝針對這些應用提供了高效的解決方案。例如,東芝展示了采用其SmartMCD™及低壓MOS的電子水泵整體解決方案。

SmartMCD™-TB9M003FG,這是一款用于BLDC電機無感矢量控制的智能芯片。它集成了32bit MCU (Cortex-M0),東芝原創的Vector Engine(VE) ,可編程電機驅動 (PMD),3相BLDC電機柵極驅動電路,12 Bit ADC,可編程運放,和LIN總線接口,能夠簡化系統設計、減小PCB板尺寸和降低成本。該方案結合采用了東芝高性能低導通電阻MOSFET,實現對水泵電機的低噪音、高效率控制,從而優化發動機、驅動電機、電池等的冷卻效果,降低能耗。

在智能LED大燈控制方面,東芝的解決方案可以實現對每個LED像素的獨立控制,從而實現自適應遠光燈、動態轉向燈、迎賓投影等豐富的照明功能,提升了行車安全性和科技感。這些方案同樣大量使用了東芝的低壓MOSFET和驅動芯片,展現了其在汽車車身電子領域的全面布局。

綜合來看,這些產品深度契合汽車電氣化、智能化趨勢,為整車高效運行、能耗優化提供核心支撐。

深耕中國市場,共筑可持續未來

通過進博會的舞臺,東芝全面展示了其在半導體領域從器件到系統、從硬件到設計生態的綜合實力。半導體參考設計中心的平臺化服務、IEGT與SiC產品的持續迭代、以及車載半導體的多元布局,共同構筑了東芝助力能源轉型與數字化進程的技術基石。

150年的技術積淀與八年進博參展歷程,見證了東芝與中國市場的深度綁定。

屈興國表示,在深化國產化合作方面,東芝采取差異化共贏策略,通過提供芯片級方案(裸 die),支持國內客戶自主封裝,既發揮本土企業的渠道優勢,又凸顯東芝在器件性能上的核心競爭力。在此前的PCIM展會上,東芝已與國內半導體企業聯合參展,以產品互補模式拓展合作邊界,展現了應對半導體國產化趨勢的開放姿態。

面向未來,東芝將繼續聚焦半導體領域的高可靠性、高性能優勢,以生成式AI為引擎,深化“可再生+可循環”理念落地。在合作模式上,將通過芯片級方案輸出、本土技術團隊強化、聯合參展等多元形式,與國內企業實現互補共贏,而非單純市場競爭;技術迭代方面,將持續推進IEGT高電壓/大電流升級、SiC產品陣容拓展及參考設計中心的場景化豐富。

總而言之,東芝將繼續以高可靠性、高性能產品為核心,以開放合作的姿態攜手產業鏈伙伴,為推動全球綠色低碳發展與智能化升級貢獻力量。

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