近年來，全球氣候變化、能源、資源枯竭等地球環(huán)境問題成為一大課題，在抑制環(huán)境負荷、實現(xiàn)可持續(xù)社會建設(shè)的基礎(chǔ)上，“環(huán)境”經(jīng)營成為了企業(yè)必需要考慮的問題，而作為電力轉(zhuǎn)換的心臟，IGBT等功率半導體產(chǎn)品正在得到越來越廣泛的應(yīng)用。
在PCIM Asia 2021深圳電力電子展上，全球知名半導體制造商羅姆展示了面向工業(yè)設(shè)備和汽車領(lǐng)域的、以世界先進的SiC（碳化硅）元器件為核心的產(chǎn)品及電源解決方案。
全新產(chǎn)品亮相PCIM Asia 2021
作為羅姆首次展出的全新“第四代SiC MOSFET”，與第三代產(chǎn)品相比，大幅削減了開關(guān)損耗，且導通阻抗更低。另外，此次還帶來了眾多搭載了羅姆SiC產(chǎn)品的應(yīng)用案例，讓用戶更直觀地感受到羅姆SiC產(chǎn)品在市場上的廣泛應(yīng)用。
羅姆擁有世界先進的SiC為核心的功率元器件技術(shù)，以及充分發(fā)揮其性能的控制IC和模塊技術(shù)，在提供電源解決方案的同時，為工業(yè)設(shè)備和汽車領(lǐng)域的節(jié)能化、小型化做出巨大貢獻。本次展會，羅姆還帶來了首次在展會上展出的8英寸的SiC晶圓，這也是業(yè)界首次展出的8英寸晶圓的實物。大口徑化的晶圓能夠切出更多的芯片，這意味著羅姆將不斷降低產(chǎn)品的成本，同時提升產(chǎn)能。此外，本次展會羅姆還展示一款讓人眼前一亮的方案，搭載SiC模塊的無線供電輪轂電機產(chǎn)品，極大地改善了“行駛中的充電性能”、“電機性能”和“車輛安裝性能”。該產(chǎn)品由羅姆、東京大學、日本精工株式會社等多個企業(yè)共同開發(fā)，可在行駛中直接從道路獲取電力，目前已成功進行了實車試驗。隨著物聯(lián)網(wǎng)的普及，以及白色家電和工業(yè)設(shè)備的自動化進程加速，使得產(chǎn)品的功耗不斷增加，為了有效利用有限的地球資源和電力，市場對進一步降低功耗的需求不斷提高，與此同時，對于負責功率轉(zhuǎn)換工作的功率半導體之一的IGBT以及配備了IGBT的模塊，也提出了進一步降低功耗的要求。面對市場的新變化，羅姆上半年重磅推出了四款600V耐壓IGBT IPM “BM6437x系列”，該產(chǎn)品在輻射噪聲和功率損耗實現(xiàn)了全面的提升。與普通產(chǎn)品相比，新產(chǎn)品的輻射噪聲降低6dB以上，功率損耗降低了6%（fc=15kHz時），已達到業(yè)界超高水平。此外，新產(chǎn)品的精度也有了大幅的改善，可達到與熱敏電阻同等的保證精度±2％，相比普通產(chǎn)品±5％（相當于5℃）（90℃時）的溫度監(jiān)控功能保證。還有，新產(chǎn)品增加了產(chǎn)品識別功能，有助于防止封裝相同的其他公司產(chǎn)品和電流值不同的產(chǎn)品誤裝。目前，四款新產(chǎn)品已經(jīng)用于空調(diào)、高壓清洗機、工業(yè)設(shè)備的AC伺服放大器等，給下游行業(yè)節(jié)能帶了極大的提升。對于功率半導體來說，當導通電阻降低時短路耐受時間就會縮短，兩者之間存在著矛盾權(quán)衡的關(guān)系，因此在降低SiC MOSFET的導通電阻時，如何兼顧短路耐受時間一直是個大挑戰(zhàn)。在2020年，羅姆成功推出了1200V第4代SiC MOSFET，此次開發(fā)的新產(chǎn)品，通過進一步改進羅姆獨有的雙溝槽結(jié)構(gòu)，改善了二者之間的矛盾權(quán)衡關(guān)系，與以往產(chǎn)品相比，在不犧牲短路耐受時間的前提下成功地將單位面積的導通電阻降低了約40％。而且，通過大幅減少寄生電容（開關(guān)過程中的課題），與以往產(chǎn)品相比，成功地將開關(guān)損耗降低了約50％。還有，采用低導通電阻和高速開關(guān)性能兼具的第4代SiC MOSFET，更有助于顯著縮小車載逆變器和各種開關(guān)電源等眾多應(yīng)用的體積并進一步降低了其功耗。在生產(chǎn)方面，羅姆構(gòu)筑了從SiC襯底，外延到封裝的“一條龍”生產(chǎn)體制，不僅是元器件開發(fā)，還致力于晶圓的大口徑化以及先進設(shè)備帶來的生產(chǎn)效率提升，在性能、品質(zhì)和穩(wěn)定供貨上，實現(xiàn)與同行業(yè)其他公司的差別化。在開發(fā)方面，羅姆開發(fā)了許多模擬IC（絕緣柵極驅(qū)動器和電源IC等），充分地發(fā)揮以SiC功率元器件為核心的各種功率元器件的性能，同時，羅姆還開發(fā)了用于檢測電流的分流電阻器等周邊部件，通過結(jié)合系統(tǒng)提供更佳解決方案，可以快速解決客戶的問題。羅姆搶在不斷擴大的需求之前，積極地進行著設(shè)備投資。2020年末，羅姆在位于日本福岡縣的羅姆阿波羅筑后工廠建設(shè)了新的生產(chǎn)樓。而現(xiàn)在，羅姆正在推進制造裝置的設(shè)置，預計2022年開始量產(chǎn)運轉(zhuǎn)。當初是以6英寸開始批量生產(chǎn)，但羅姆根據(jù)市場情況，加入了可以切換到8英寸批量生產(chǎn)的裝置，令生產(chǎn)能力在今后5年內(nèi)可能提高到5倍以上。SiC作為功率元器件的新材料，羅姆早已關(guān)注并與客戶及大學等機構(gòu)一起開展合作，不斷積累技術(shù)經(jīng)驗。2010年4月，羅姆在日本率先開始了SiC肖特基勢壘二極管的量產(chǎn)，而在同年12月確立了SiC MOSFET的量產(chǎn)體制，并于2012年3月，率先開始了全SiC功率模塊的量產(chǎn)。未來，羅姆表示將會不斷壯大SiC功率元器件的產(chǎn)品陣容，并結(jié)合充分發(fā)揮元器件性能的控制IC等外圍元器件和模塊化技術(shù)優(yōu)勢，繼續(xù)為下一代汽車技術(shù)創(chuàng)新貢獻力量。另外，羅姆還會繼續(xù)為客戶提供包括削減應(yīng)用開發(fā)工時和有助于預防評估問題的在線仿真工具在內(nèi)的多樣化解決方案，幫助客戶解決問題。相比Si（硅），SiC（碳化硅）功率元器件具有高效率等特性，因而可以更有效地利用電動汽車電池的電能。這將非常有助于延長電動汽車的續(xù)航里程并削減電池體積。作為SiC元器件的領(lǐng)軍企業(yè)之一，羅姆一直在推進先進產(chǎn)品的開發(fā)，早在2010年便在全球率先開始了SiC MOSFET的量產(chǎn)。在車載領(lǐng)域，羅姆于2012年在業(yè)界率先提供對應(yīng)AEC-Q101車規(guī)認證的車載品，并在快速充電用車載充電器（OBC）領(lǐng)域擁有較高的市場份額。此外，羅姆的SiC產(chǎn)品還應(yīng)用于車載DC/DC轉(zhuǎn)換器等領(lǐng)域。2020年6月17日，羅姆發(fā)布了業(yè)界先進的第4代低導通電阻SiC MOSFET。與以往產(chǎn)品相比，在不犧牲短路耐受時間的前提下，成功實現(xiàn)業(yè)界頂級水平的低導通電阻，滿足了包括主機逆變器在內(nèi)的車載動力總成系統(tǒng)和工業(yè)設(shè)備的電源新需求。目前已經(jīng)獲得很多客戶的評估，也有詢價。并且，羅姆還將強化充分發(fā)揮SiC元器件性能的絕緣柵極驅(qū)動器，以及分流電阻器等周邊產(chǎn)品的陣容。另外，利用可以同時驗證SiC功率元器件和驅(qū)動IC的web仿真工具，提供適合各種應(yīng)用的電源解決方案，助力客戶開發(fā)的xEV實現(xiàn)高效化、小型化。羅姆秉承“我們始終將質(zhì)量放在第一位，無論遇到多大的困難，都將為國內(nèi)外用戶源源不斷地提供大量優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，并為文化的進步與提高做出貢獻”的企業(yè)理念，自創(chuàng)立以來，一直積極致力于通過產(chǎn)品為社會做貢獻。多年來，以節(jié)能、小型化、安全、舒適為關(guān)鍵詞，羅姆不斷提供具有創(chuàng)新性的產(chǎn)品，近年來，除了技術(shù)革新不斷的汽車市場外，在IoT化不斷推進的產(chǎn)業(yè)設(shè)備市場，以及更進一步實現(xiàn)高功能化的IT設(shè)備市場等廣泛的領(lǐng)域，羅姆已經(jīng)提供了眾多關(guān)鍵元器件。羅姆認為，不僅要達成世界通用目標“SDGs”，備受矚目的“零碳（CO₂凈零排放）”也是重點課題。在這種背景下，羅姆于2020年制定了“聚焦電源和模擬技術(shù)，并通過滿足客戶對‘節(jié)能’和‘小型化’的需求，來解決社會問題”這一經(jīng)營愿景。在明確前進方向的同時，提高羅姆集團全體員工的意識，從而進一步增加企業(yè)的社會貢獻。此外，羅姆根據(jù)該經(jīng)營理念，提取了其中作為緊迫課題、必須要采取行動的環(huán)境課題，制定了2050環(huán)境愿景，力爭到2050年實現(xiàn)零碳和零排放。羅姆認識到作為一個企業(yè)對環(huán)境課題的巨大責任，并下定決心承擔責任。著眼于2050年羅姆集團目標姿態(tài)，以實現(xiàn)可持續(xù)的社會為目標，不僅積極應(yīng)對氣候變化、還致力于資源循環(huán)利用和自然共生等各種各樣的環(huán)境保護活動。特別是在業(yè)務(wù)活動方面，羅姆的主力產(chǎn)品——半導體對于實現(xiàn)“無碳社會”的作用越來越大。據(jù)稱，“電機”和“電源”所消耗的電力占全球絕大部分的耗電量，因此，全面提高“電機”和“電源”的效率是羅姆的重要使命。如經(jīng)營愿景所示，羅姆將通過提供提高效率的關(guān)鍵元器件——電源和模擬產(chǎn)品，為解決世界能源問題做出貢獻。除了通過產(chǎn)品貢獻力量外，在生產(chǎn)過程等所有業(yè)務(wù)活動中減輕環(huán)境負擔也變得非常重要。例如SiC晶圓制造的主要生產(chǎn)工序中也會采用100%可再生能源等，羅姆將致力于建立環(huán)境友好型事業(yè)體制。未來，羅姆將根據(jù)企業(yè)理念和經(jīng)營愿景，繼續(xù)推動提高效率的關(guān)鍵元器件——電源和模擬產(chǎn)品的技術(shù)創(chuàng)新，同時，還會根據(jù)此次制定的環(huán)境愿景，不僅積極應(yīng)對氣候變化，而且還要積極開展資源循環(huán)利用和自然共生等各種環(huán)境保護活動和環(huán)境投資，為實現(xiàn)社會的可持續(xù)發(fā)展貢獻力量。
