隨著全球對于能效標準的日益關注和對可再生能源需求的不斷增長，傳統(tǒng)的硅基功率器件正逐漸顯示出其性能的局限性。在這樣的背景下，碳化硅（SiC）功率器件以其卓越的物理特性和能效表現(xiàn)，被視為下一代能源技術的關鍵推動者。

羅姆擁有世界先進的碳化硅為核心的功率元器件技術，以及充分發(fā)揮其性能的控制IC和模塊技術，在提供電源解決方案的同時，為工業(yè)設備和汽車領域的節(jié)能化、小型化做出貢獻。

羅姆半導體（上海）有限公司深圳分公司技術中心高級經(jīng)理蘇勇錦

在PCIM Asia 2024展會上，羅姆針對日益增長的中國市場需求，聚焦碳化硅（SiC）和氮化鎵（GaN）等寬禁帶半導體，展示其面向工業(yè)設備和汽車領域的豐富產(chǎn)品陣容及解決方案。展會期間，羅姆半導體（上海）有限公司深圳分公司技術中心高級經(jīng)理蘇勇錦在媒體交流會上，分享了最新的碳化硅模塊產(chǎn)品——TRCDRIVE pack™。

最新SiC封裝型模塊，專為牽引逆變器打造

據(jù)蘇勇錦介紹，近年來，在致力于實現(xiàn)無碳社會的進程中，汽車的電動化發(fā)展迅速，這促進了更高效、更小型、更輕量的電動動力總成系統(tǒng)的開發(fā)。另一方面，作為關鍵器件備受關注的SiC功率器件卻面臨著難以同時減小尺寸并降低損耗的難題。對此，ROHM面向300kW以下的xEV（電動汽車）用牽引逆變器，開發(fā)出二合一SiC封裝型模塊“TRCDRIVE pack™”，可以解決動力系統(tǒng)中的這一課題。

本次新開發(fā)4款TRCDRIVE pack™產(chǎn)品均為半橋（二合一）SiC塑封模塊，其中包括2個750V模塊（BSTxxxD08P4A1x4）和2個1200V模塊（BSTxxxD12P4A1x1），分別面向400V和800V車型。TRCDRIVE pack™產(chǎn)品目前具有2個封裝尺寸，最大的輸出電流為700A 以上。TRCDRIVE pack™是牽引逆變器驅動用SiC塑封模塊的專用商標，標有該商標的產(chǎn)品利用羅姆自有的結構，更大程度地擴大了散熱面積，從而實現(xiàn)了緊湊型封裝。

“小型化、高功率密度、減少安裝工時及易于大批量生產(chǎn)是TRCDRIVE pack™模塊的四大核心優(yōu)勢。”蘇勇錦表示，新產(chǎn)品還搭載了低導通電阻的第4代SiC MOSFET，實現(xiàn)了是普通SiC塑封模塊1.5倍的業(yè)界超高功率密度，非常有助于xEV逆變器的小型化。此外，該模塊在模塊頂部配備了“Press fit pin”方式的控制用信號引腳，因此只需從頂部按壓柵極驅動器電路板即可完成連接，有助于減少安裝工時。不僅如此，還通過盡可能擴大主電流布線中的電流路徑和采用雙層布線結構，降低了電感值（5.7nH），從而有助于降低開關時的損耗。該產(chǎn)品雖然是模塊產(chǎn)品，但目前已經(jīng)確立了類似于分立產(chǎn)品的量產(chǎn)體系，與以往普通的SiC灌膠模塊相比，產(chǎn)能提高了約30倍。

計劃2025年推出第5代SiC MOSFET

作為SiC元器件的領軍企業(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)。2020年6月，羅姆發(fā)布了業(yè)界先進的第4代低導通電阻SiC MOSFET。目前，羅姆能夠提供從晶圓到芯片、封裝、模組，可滿足半導體廠商、模塊廠商以及OEM廠商的各種各樣的需求。

蘇勇錦表示，從長期來看，在提高器件本身性能的同時，對于廠商來說，包括驅動器件的控制IC（柵極驅動器）以及功率分立器件等周邊部件在內(nèi)的解決方案的提案能力非常重要。對此，羅姆也在不斷充實與此配套的技術支持能力，除了提供評估及仿真工具之外，還在加快推動與用戶的共同實驗室（Power Lab）的合作。在具體布局上，羅姆正在推進SiC器件的開發(fā)，計劃于2025年推出第5代SiC MOSFET，同時也提前了第6代及第7代產(chǎn)品的市場投入計劃。并且，通過構筑SiC供應體制，實現(xiàn)以裸芯片、分立器件和模塊等各種形態(tài)供貨，從而促進SiC的普及，為實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展社會做出貢獻。

據(jù)透露，近年來，碳化硅功率元器件市場隨著汽車的電動化轉型而急劇增長。針對這種強勁的需求，快速建立穩(wěn)定的供應體系至關重要，為此羅姆正在加快實施碳化硅投資計劃。其中一項主要的投資是2023年11月收購了Solar Frontier株式會社的原國富工廠作為羅姆碳化硅的第四個FAB。該工廠的亮點不僅在于其占地面積40公頃（40萬㎡）、總建筑面積23公頃（23萬㎡）的規(guī)模，而且利用其現(xiàn)有的建筑物和無塵室等設施，還可以盡早啟動生產(chǎn)。該工廠經(jīng)過修整之后，將作為羅姆旗下制造子公司——藍碧石半導體公司的宮崎第二工廠在2024年內(nèi)投入運營，這將會使羅姆迅速建立起穩(wěn)定的供應體系。

恪守“質(zhì)量第一”，持續(xù)發(fā)展中國市場

在談及羅姆是如何保證半導體器件品質(zhì)的問題時？蘇勇錦表示，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。

羅姆集團總部以及遍布全球的旗下公司都恪守這一企業(yè)目的，并在該目的的指導下開展各項企業(yè)經(jīng)營活動。4M——即Man（人），Machine（機器），Material（材料），Method（方法）是確保品質(zhì)的基本要素，羅姆集團同心合力確保4M中的每一項要素在任何時候都保持在高水平。在羅姆集團，“質(zhì)量第一”是一切行動的準則。羅姆是從廣義上看待“品質(zhì)”的，不僅注重產(chǎn)品本身的性能，在成本，交付，服務，環(huán)保和客戶滿意度等各種活動中也會同樣踐行品質(zhì)理念，恪守“質(zhì)量第一”的企業(yè)目的。

在碳化硅生產(chǎn)中，羅姆也確立了垂直統(tǒng)合型生產(chǎn)體制。2009年將德國SiCrystal公司納入旗下后，從晶圓到封裝的所有工序均開展了品質(zhì)改善活動。在通行證世界的制造技術實力以及穩(wěn)定的生產(chǎn)能力的基礎上，羅姆努力提高成本競爭力，致力于新產(chǎn)品的進一步長期穩(wěn)定供應。

在蘇勇錦看來，能夠以各種各樣的形式提供SiC器件是羅姆的優(yōu)勢。羅姆已與多家中國廠商合作，有相當數(shù)量的合作正在進行。中國是全球電動汽車普及速度最快的市場之一，也是羅姆強化支持和合作的重點市場。羅姆將與中國國內(nèi)更多優(yōu)秀的合作伙伴一起，持續(xù)發(fā)展中國市場。