日益壯大的ROHM最新功率元器件產(chǎn)品陣容

　　前言

　　【ROHM半導(dǎo)體（上海）有限公司 9月22日上海訊】全球知名半導(dǎo)體制造商ROHM利用多年來(lái)在消費(fèi)電子領(lǐng)域積累的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，正在積極推進(jìn)面向工業(yè)設(shè)備領(lǐng)域的產(chǎn)品陣容擴(kuò)充。在支撐“節(jié)能、創(chuàng)能、蓄能”技術(shù)的半導(dǎo)體功率元器件領(lǐng)域，ROHM實(shí)現(xiàn)了具有硅半導(dǎo)體無(wú)法得到的突破性特性的碳化硅半導(dǎo)體（SiC半導(dǎo)體）的量產(chǎn)。另外，在傳統(tǒng)的硅半導(dǎo)體功率元器件領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)了從分立式半導(dǎo)體到IC全覆蓋的融合了ROHM綜合實(shí)力的復(fù)合型產(chǎn)品群。下面介紹這些產(chǎn)品中的一部分。

　　已逐步滲透到生活中的SiC功率元器件

　　SiC功率元器件是以碳和硅組成的化合物半導(dǎo)體碳化硅（Silicon carbide）為材料制作的功率半導(dǎo)體，因其所具備的優(yōu)異性能與先進(jìn)性，多年來(lái)一直作為“理想的元器件”而備受矚目。SiC功率元器件現(xiàn)已逐漸成為現(xiàn)代日常生活中所普遍使用的“身邊的”元器件。（圖1）

　　圖1. 在生活中使用范圍日益擴(kuò)大的SiC功率元器件

　　SiC功率元器件的應(yīng)用案例（含部分開(kāi)發(fā)中的案例）：

　　●“家庭里的SiC” PC電源、太陽(yáng)能發(fā)電功率調(diào)節(jié)器（家庭用）、空調(diào)等

　　●“工業(yè)中的SiC” 數(shù)據(jù)中心、UPS、工廠搬運(yùn)機(jī)器人、高頻感應(yīng)加熱設(shè)備（IH）與高頻電源、太陽(yáng)能發(fā)電功率調(diào)節(jié)器（太陽(yáng)能發(fā)電站等非家庭用）等

　　●“城鎮(zhèn)里的SiC” 電動(dòng)汽車（車載充電器）、快速充電站、發(fā)電機(jī)、醫(yī)療診斷設(shè)備等

　　從SiC功率元器件的研究開(kāi)發(fā)到量產(chǎn)，ROHM一直遙遙領(lǐng)先于業(yè)界。下面簡(jiǎn)單介紹一下SiC功率元器件的產(chǎn)品陣容及其特點(diǎn)。

　?、賁iC肖特基二極管

　　自2001年世界首次實(shí)現(xiàn)SiC肖特基二極管的量產(chǎn)以來(lái)已經(jīng)過(guò)去10年多了，ROHM在2010年成為日本國(guó)內(nèi)第一家實(shí)現(xiàn)SiC肖特基二極管量產(chǎn)的制造商?，F(xiàn)在，ROHM正在擴(kuò)充第2代產(chǎn)品的陣容，與第1代舊產(chǎn)品相比，第2代產(chǎn)品不僅保持了非常短的反向恢復(fù)時(shí)間，同時(shí)正向電壓還降低了0.15V。（圖2）

　　圖2. SiC肖特基二極管的順向電壓比較（650V 10A級(jí)）

　　產(chǎn)品陣容包括650V和1200V兩種耐壓、TO-220絕緣／非絕緣、TO-247和D2PAK等多種封裝的產(chǎn)品。另外，與硅材質(zhì)的快速恢復(fù)二極管（FRD）相比，可大幅降低反向恢復(fù)損耗，因此，在從家電到工業(yè)設(shè)備等眾多領(lǐng)域的高頻電路中應(yīng)用日益廣泛（圖3）。ROHM還擁有滿足汽車級(jí)電子元器件標(biāo)準(zhǔn)AEC-Q101的產(chǎn)品，已在日本國(guó)內(nèi)及海外眾多電動(dòng)汽車、插入式混合動(dòng)力車的車載充電電路中得到廣泛應(yīng)用。

　　圖3.SiC肖特基二極管和硅材質(zhì)FRD的特性比較（650V 10A級(jí)）

　　②SiC MOSFET

　　一直以來(lái)，與肖特基二極管相比，SiC MOSFET具有本體二極管通電引發(fā)特性劣化（MOSFET的導(dǎo)通電阻、本體二極管的正向電壓上升）問(wèn)題，而其帶來(lái)的可靠性問(wèn)題一直是阻礙量產(chǎn)化的課題。

　　ROHM通過(guò)改善晶體缺陷相關(guān)的工藝和元件結(jié)構(gòu)，于2010年12月領(lǐng)先世界實(shí)現(xiàn)了SiC MOSFET的量產(chǎn)。

　　現(xiàn)在，ROHM正在加速650V及1200V耐壓的第2代產(chǎn)品的研發(fā)。

　　與作為耐高壓的開(kāi)關(guān)元件被廣泛應(yīng)用的硅材質(zhì)IGBT相比，SiC MOSFET開(kāi)關(guān)損耗具有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，僅為1/5左右，因此，在驅(qū)動(dòng)頻率越來(lái)越高所要求的設(shè)備小型化（過(guò)濾器的小型化、冷卻機(jī)構(gòu)的小型化）和電力轉(zhuǎn)換效率的提升等方面效果顯著。（圖4）

　　圖4. Si-IGBT和SiC MOSFET的開(kāi)關(guān)損耗比較

　?、跾iC功率模塊

　　ROHM迅速開(kāi)發(fā)出內(nèi)置的功率元件全部由SiC功率元件構(gòu)成的“全SiC”功率模塊，并于2012年投入量產(chǎn)。迄今，已有額定1200V 120～180A的兩種功率模塊在ROHM公司內(nèi)部的生產(chǎn)線實(shí)施量產(chǎn)。另外，額定1200V 300A的功率模塊預(yù)計(jì)在2014年內(nèi)將投入量產(chǎn)，今后計(jì)劃繼續(xù)擴(kuò)大額定電流和額定電壓的范圍（圖5）。這些SiC功率模塊也已與離散型SiC MOSFET一并在非家庭用的太陽(yáng)能發(fā)電功率調(diào)節(jié)器和高頻電源等主要以工業(yè)用途為中心的應(yīng)用中在全球范圍被采用。

　　圖5. SiC功率模塊的外觀

　　④今后產(chǎn)品擴(kuò)充

　　SiC肖特基二極管和SiC MOSFET均計(jì)劃擴(kuò)充耐壓1700V的產(chǎn)品系列。不僅如此，ROHM還正在開(kāi)發(fā)可大幅降低芯片單位面積的導(dǎo)通電阻的、采用溝槽柵極結(jié)構(gòu)的第3代SiC MOSFET。通過(guò)降低導(dǎo)通電阻和芯片成本，有望成為加速SiC普及的技術(shù)。

　　源于ROHM綜合實(shí)力的硅材質(zhì)IGBT功率元器件

　　在要求高頻、耐高壓兼?zhèn)涞念I(lǐng)域，SiC功率元器件利用開(kāi)關(guān)損耗小的優(yōu)勢(shì)，所發(fā)揮的效果尤為顯著。與此相對(duì)，具有價(jià)格優(yōu)勢(shì)的硅材質(zhì)功率元器件的活躍領(lǐng)域仍舊很大。在這種背景下，ROHM在傳統(tǒng)的硅半導(dǎo)體功率元器件領(lǐng)域也在進(jìn)行特色產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)，比如同時(shí)擁有MOSFET和IGBT特點(diǎn)的“Hybrid MOS”的開(kāi)發(fā)等。

　　在硅材質(zhì)IGBT領(lǐng)域，ROHM不僅擁有單獨(dú)的半導(dǎo)體單體，作為綜合型半導(dǎo)體產(chǎn)品制造商，還擁有融合了集團(tuán)綜合實(shí)力的復(fù)合型產(chǎn)品，相關(guān)產(chǎn)品陣容正日益擴(kuò)大。下面介紹ROHM的硅材質(zhì)IGBT功率元器件的產(chǎn)品陣容。

　　①IGBT單品

　　ROHM已推出兩種耐壓650V的IGBT元件產(chǎn)品。一種是RGTH系列，該系列不僅具備低飽和電壓特性（額定電流下1.6V typ.），而且其設(shè)計(jì)非常重視轉(zhuǎn)換器電路所要求的高速開(kāi)關(guān)性能，非常適用于開(kāi)關(guān)電源的功率因數(shù)改善電路（PFC）、太陽(yáng)能發(fā)電功率調(diào)節(jié)器的升壓電路等。另一種是RGT系列，該系列也具備低飽和電壓特性（額定電流下1.65V typ.），而且具備逆變器電路應(yīng)用中尤為需要的短路耐量保證（5μS），很適合空調(diào)、洗衣機(jī)等白色家電、太陽(yáng)能發(fā)電功率調(diào)節(jié)器、焊接機(jī)等的逆變器電路等應(yīng)用。兩種產(chǎn)品系列均含有將超高速軟恢復(fù)FRD集于同一封裝內(nèi)的產(chǎn)品。今后，ROHM計(jì)劃逐步完善1200V耐壓的產(chǎn)品系列、符合AEC-Q101標(biāo)準(zhǔn)的車載應(yīng)用產(chǎn)品系列等的產(chǎn)品陣容。

　?、贗GBT IPM

　　ROHM的產(chǎn)品陣容中還新增了將低飽和電壓特性卓越的IGBT單品、超高速軟恢復(fù)FRD與柵極驅(qū)動(dòng)IC、自舉二極管集成于逆變器的IPM（智能功率模塊）。（圖6）

　　圖6. ROHM的IGBT-IPM

　　下面是該產(chǎn)品的特點(diǎn)：

　　?采用應(yīng)用了600V SOI工藝的柵極驅(qū)動(dòng)IC，不會(huì)發(fā)生閉鎖引發(fā)的故障。

　　?自舉電路的限流電阻采用ROHM獨(dú)有的電流限制方式，抑制啟動(dòng)時(shí)的浪涌電流的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)上臂側(cè)浮動(dòng)電源的穩(wěn)定化。

　　?配有UVLO、短路保護(hù)、溫度檢測(cè)功能等保護(hù)功能。

　　?采用業(yè)界頂級(jí)的低熱阻陶瓷絕緣封裝。

　　預(yù)計(jì)兩種面向白色家電和小容量工業(yè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)用途的系列產(chǎn)品--在低載波頻率（4～6kHz左右）下驅(qū)動(dòng)、降低了飽和電壓VCEsat的“低速開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)系列”，和在高載波頻率（15-20kHz左右）下驅(qū)動(dòng)、降低了開(kāi)關(guān)損耗的“高速開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)系列” 將在2014年內(nèi)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)（圖7）。

　　圖7. 適用不同載波頻率的系列產(chǎn)品擴(kuò)充

　　③點(diǎn)火裝置用IGBT

　　作為車載應(yīng)用的產(chǎn)品，ROHM推出了汽油發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火裝置用IGBT，預(yù)計(jì)將于2014年末開(kāi)始投入量產(chǎn)（圖8）。

　　圖8. 點(diǎn)火裝置用IGBT的開(kāi)發(fā)路線圖

　　該產(chǎn)品不僅保證該應(yīng)用所要求的雪崩耐量（250mJ @25℃），還實(shí)現(xiàn)了低飽和電壓特性。采用D-PAK封裝，并滿足汽車級(jí)電子元器件標(biāo)準(zhǔn)AEC-Q101的要求。

　　今后，繼推出集電極-發(fā)射極間保護(hù)電壓430±30V的產(chǎn)品之后，ROHM將通過(guò)集電極-發(fā)射極間保護(hù)電壓與雪崩耐量的組合，繼續(xù)進(jìn)行機(jī)種擴(kuò)充；并進(jìn)行包括驅(qū)動(dòng)IC在內(nèi)的封裝一體化“點(diǎn)火裝置IGBT IPM”等所關(guān)注產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)。

　　結(jié)語(yǔ)

　　ROHM的功率元器件不僅在備受矚目的SiC半導(dǎo)體領(lǐng)域，在硅半導(dǎo)體領(lǐng)域也在不斷完善著產(chǎn)品陣容。今后也會(huì)繼續(xù)發(fā)揮ROHM從分立式半導(dǎo)體到IC全覆蓋的綜合實(shí)力，不斷推出滿足多樣化市場(chǎng)需求的產(chǎn)品。關(guān)于具體的產(chǎn)品數(shù)據(jù)、技術(shù)信息等，請(qǐng)登陸本公司的官網(wǎng)www.rohm.com.cn。

　　【關(guān)于ROHM（羅姆）】

　　ROHM（羅姆）創(chuàng)立于1958年，是全球著名半導(dǎo)體廠商之一。作為知名跨國(guó)集團(tuán)公司，“品質(zhì)第一”是ROHM的一貫方針。我們始終將產(chǎn)品質(zhì)量放在第一位。無(wú)論遇到多大的困難，都將為國(guó)內(nèi)外用戶源源不斷地提供大量?jī)?yōu)質(zhì)產(chǎn)品，并為文化的進(jìn)步與提高作出貢獻(xiàn)。

　　歷經(jīng)半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展，ROHM的生產(chǎn)、銷售、研發(fā)網(wǎng)絡(luò)遍及世界各地。產(chǎn)品涉及多個(gè)領(lǐng)域，其中包括IC、分立元器件、光學(xué)元器件、無(wú)源元件、模塊、半導(dǎo)體應(yīng)用產(chǎn)品以及醫(yī)療器具。在世界電子行業(yè)中，ROHM的眾多高品質(zhì)產(chǎn)品得到了市場(chǎng)的許可和贊許，成為系統(tǒng)IC和最新半導(dǎo)體技術(shù)方面首屈一指的主導(dǎo)企業(yè)。

　　ROHM十分重視中國(guó)市場(chǎng)，已陸續(xù)在全國(guó)設(shè)立多家代表機(jī)構(gòu)，在大連和天津先后開(kāi)設(shè)工廠，并在上海和深圳都設(shè)有設(shè)計(jì)中心和品質(zhì)保證中心，提供技術(shù)和品質(zhì)支持。

　　【關(guān)于ROHM（羅姆）在中國(guó)的業(yè)務(wù)發(fā)展】

　　作為在中國(guó)市場(chǎng)的銷售網(wǎng)點(diǎn)，最早于1974年成立了ROHM半導(dǎo)體香港有限公司。隨后，在1999年成立了ROHM半導(dǎo)體（上海）有限公司，2003年成立了ROHM半導(dǎo)體貿(mào)易（大連）有限公司，2006年成立了ROHM半導(dǎo)體（深圳）有限公司。為了迅速且準(zhǔn)確應(yīng)對(duì)不斷擴(kuò)大的中國(guó)市場(chǎng)的要求，ROHM在中國(guó)構(gòu)建了與ROHM總部同樣的集開(kāi)發(fā)、銷售、制造于一體的一條龍?bào)w制。作為ROHM的特色，積極開(kāi)展“密切貼近客戶”的銷售活動(dòng)，力求向客戶提供周到的服務(wù)。繼2010年下半年至今增設(shè)西安、成都、重慶、武漢、長(zhǎng)春等5家內(nèi)陸地區(qū)的分公司以來(lái)，目前在全國(guó)共設(shè)有21處銷售網(wǎng)點(diǎn)，其中包括香港、上海、大連、深圳這4家銷售公司以及其17家分公司（分公司：北京、天津、青島、長(zhǎng)春、南京、合肥、蘇州、杭州、寧波、西安、武漢、東莞、廣州、廈門、珠海、成都、重慶）。并且，正在逐步擴(kuò)大分銷網(wǎng)絡(luò)。

　　作為技術(shù)基地，在上海和深圳設(shè)有設(shè)計(jì)中心和QA中心，提供技術(shù)和品質(zhì)支持。設(shè)計(jì)中心配備精通各類市場(chǎng)的開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)支持人員， 可以從軟件到硬件以綜合解決方案的形式，針對(duì)客戶需求進(jìn)行技術(shù)提案。并且，當(dāng)產(chǎn)品發(fā)生不良情況時(shí)，QA中心會(huì)在24小時(shí)以內(nèi)對(duì)申訴做出答復(fù)。

　　作為生產(chǎn)基地，1993年在天津（ROHM半導(dǎo)體（中國(guó)）有限公司）和大連（ROHM電子大連有限公司）分別建立了生產(chǎn)工廠。在天津進(jìn)行二極管、LED、激光二極管、LED顯示器、光傳感器的生產(chǎn)、在大連進(jìn)行電源模塊、熱敏打印頭、接觸式圖像傳感頭、圖片鏈接模塊、LED照明模塊、光傳感器、LED顯示器的生產(chǎn)，作為ROHM的主力生產(chǎn)基地，源源不斷地向中國(guó)國(guó)內(nèi)外提供高品質(zhì)產(chǎn)品。

　　此外，作為社會(huì)貢獻(xiàn)活動(dòng)中的一環(huán)，ROHM還致力于與國(guó)內(nèi)外眾多研究機(jī)關(guān)和企業(yè)加強(qiáng)合作，積極推進(jìn)產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合的研發(fā)活動(dòng)。2006年與清華大學(xué)簽訂了產(chǎn)學(xué)聯(lián)合框架協(xié)議，積極地展開(kāi)關(guān)于電子元器件最尖端技術(shù)開(kāi)發(fā)的產(chǎn)學(xué)聯(lián)合。2008年，在清華大學(xué)內(nèi)捐資建設(shè)“清華ROHM電子工程館”，并已于2011年4月竣工。2012年，在清華大學(xué)設(shè)立了“清華-ROHM聯(lián)合研究中心”，從事“微能量裝置、硅發(fā)光體、生物傳感器、中國(guó)數(shù)字廣播（解調(diào)器）”等聯(lián)合研究項(xiàng)目。除清華大學(xué)之外，ROHM還與西安交通大學(xué)、電子科技大學(xué)、浙江大學(xué)和同濟(jì)大學(xué)等高校進(jìn)行產(chǎn)學(xué)合作，不斷結(jié)出豐碩成果。

　　ROHM將以長(zhǎng)年不斷積累起來(lái)的技術(shù)力量和高品質(zhì)以及可靠性為基礎(chǔ)，通過(guò)集開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)、銷售為一體的扎實(shí)的技術(shù)支持、客戶服務(wù)體制，與客戶構(gòu)筑堅(jiān)實(shí)的合作關(guān)系，作為扎根中國(guó)的企業(yè)，為提高客戶產(chǎn)品實(shí)力、客戶業(yè)務(wù)發(fā)展以及中國(guó)的節(jié)能環(huán)保事業(yè)做出積極貢獻(xiàn)。