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罗姆所倡导的SiC技术有何妙处

2019-07-01
关键词: 罗姆 SiC

  近年来,随着技术的不断发展,全球对电力的需求逐年增加。但同时,这也造成了化石燃料的逐渐枯竭,并带来了环境恶化,气候变暖等问题。如何有效的利用电力成为亟待解决的难题。

  作为全球知名的半导体厂商,罗姆向市场推出了一系列有助于节能、减排的产品,如以低功耗、高效转换率IC为首的高集成电路、无源器件等等,其中SiC 功率元器件作为新一代“环保元器件”受到了业界的瞩目。

  致力于探索SiC功率半导体

  SiC功率半导体诞生于四十六亿年的陨石中,数量极为稀少,作为半导体,它具有极其优秀的性能。有报告称,2016 至 2022 年间,有望实现 6% 的复合年增长率。而且,新应用的出现也将推动碳化硅电力电子器件市场的发展。也就是说,2022 年,碳化硅器件市场总值将超过 10 亿美元。事实上,2020 年之后,市场发展的脚步将进一步加快,2020 至 2022 年间,有望实现 40% 的复合年增长率。

  虽然SiC 可以通过人工制成,但加工过程却极其困难,因此sic功率元器件如何量产一直是业界的难题。罗姆在这方面已经拥有近30年经验,2012年3月就开始了“全SiC ”功率模块的量产。

  在2019年MWC上,罗姆向记者展示了面向工业设备和汽车领域的、以世界先进的SiC(碳化硅)元器件为核心的电源解决方案,同时还展示了罗姆最新的碳化硅技术。

  

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  在场的工作人员首先向记者展示了目前在场的所有SiC 阵容,同时介绍道,罗姆的SiC 产品分成三类,二极管,mos管以及功率模块。罗姆除了具体的产品以外,生产体制也非常有特色,遵循IDM(整合组件制造商)生产体制,从SiC 的晶圆开始到封装,都自行完成,可以给客户提供长期稳定,高品质的供货。

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  SiC产品阵容

  先进的电源解决方案

  汽车领域内,电动汽车是罗姆的增长点,这是由于汽车电气化而增加了对电子元件的需求。罗姆为车载设备提供了内置绝缘元件的栅极驱动器,搭载SiC Trench的SkW绝缘双向DCDC转换器,搭载ROHM SiC6合1封装的车载模块驱动以及SiC MOSFET。

  作为参加“FIA电动方程式锦标赛”的Venturi电动方程式车队的官方技术合作伙伴,为其赛车核心驱动部件逆变器提供技术支持,为其提供全球先进的SiC功率器件。第3赛季提供了二极管(SiC-SBD),而从第4赛季开始,则提供集成了晶体管与二极管的“全SiC”功率模块。与未搭载SiC的第2赛季的逆变器相比,第4赛季的逆变器在重量上共减少了6kg,体积上减少了43%。罗姆还为赛车的小型化、轻型化和高效化提供了技术支持。而在第四赛季(2017/2018)中,罗姆提供的功率模块采用了ROHM独有的模块内部结构与优化了散热设计的全新封装,成功提高了额定电流,另因开关损耗的降低,有助于节能化和冷却系统的小型化。

  同时在工业设备方面,罗姆也带来了功能强大的诸多产品。比如主要应用于辅助电源的1700V高耐压SiC MOSFET,在大功率(高电压×大电流)逆变器和伺服等工业设备中日益广泛应用的SiC MOSFET驱动用准谐振AC/DC转换器控制IC,以及沟槽式SiC MOSFET,与上一代相比同一芯片尺寸的导通电阻可降低50%,这将大幅降低太阳能发电用功率调节器和工业设备用电源、工业用逆变器等所有相关设备的功率损耗。同时会上还展示了运动控制用FA逆变器/AC伺服方框图等等。

  工作人员着重介绍了罗姆的最新款SiC产品-1700250A高耐压“全SiC”功率模块,由田村配套驱动板,拥有高可靠性以及低开关损耗的特性,与同类型产品相比,拥有低导通电阻的优点。用于高电压脉冲电源,直流电网等。

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  1700250A高耐压“全SiC”功率模块

  本次展会上,罗姆还展出了最先进的6英寸SiC 晶圆,据介绍,罗姆于2009年收购了世界级的碳化硅晶片制造商——德国SiCrystal晶圆制造公司以后,就成为了全球第一家量产碳化硅功率器件的厂家。这款晶圆在目前世界上都属于十分先进的产品。

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  6英寸SiC 晶圆

  近年来,罗姆在工业市场上凭借高品质、高可靠性的IC、分立元器件以及长期稳定供应,支持着工业设备的进一步技术革新。

  对于中国市场高速发展的工业、汽车领域所产生的技术需求,罗姆已经做好了充足的准备,通过自身积累的世界先进SiC核心功率元器件技术以及相关的解决方案,在未来的市场环境中占得先机。

  虽然SiC因价格等问题目前并未被广泛使用,但据预计,SiC在EV市场的采用趋势会加大SiC功率半导体的市场规模。罗姆将加速投资,提升SiC功率器件和SiC晶圆的产能。它预期汽车及工业领域对碳化硅的需求将大幅增加。

  以引领世界的SiC元器件为核心,罗姆致力于提供完整的大功率电源解决方案。

  

 


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