隨著全球?qū)τ谀苄��?biāo)準(zhǔn)的日益關(guān)注和對(duì)可再生能源需求的不斷增長(zhǎng)，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(shù)的關(guān)鍵推動(dòng)者。

羅姆擁有世界先進(jìn)的碳化硅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(shí)，為工業(yè)設(shè)備和汽車(chē)領(lǐng)域的節(jié)能化、小型化做出貢獻(xiàn)。

羅姆半導(dǎo)體（上海）有限公司深圳分公司技術(shù)中心高級(jí)經(jīng)理蘇勇錦

在PCIM Asia 2024展會(huì)上，羅姆針對(duì)日益增長(zhǎng)的中國(guó)市場(chǎng)需求，聚焦碳化硅（SiC）和氮化鎵（GaN）等寬禁帶半導(dǎo)體，展示其面向工業(yè)設(shè)備和汽車(chē)領(lǐng)域的豐富產(chǎn)品陣容及解決方案。展會(huì)期間，羅姆半導(dǎo)體（上海）有限公司深圳分公司技術(shù)中心高級(jí)經(jīng)理蘇勇錦在媒體交流會(huì)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(zhuān)為牽引逆變器打造

據(jù)蘇勇錦介紹，近年來(lái)，在致力于實(shí)現(xiàn)無(wú)碳社會(huì)的進(jìn)程中，汽車(chē)的電動(dòng)化發(fā)展迅速，這促進(jìn)了更高效、更小型、更輕量的電動(dòng)動(dòng)力總成系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。另一方面，作為關(guān)鍵器件備受關(guān)注的SiC功率器件卻面臨著難以同時(shí)減小尺寸并降低損耗的難題。對(duì)此，ROHM面向300kW以下的xEV（電動(dòng)汽車(chē)）用牽引逆變器，開(kāi)發(fā)出二合一SiC封裝型模塊“TRCDRIVE pack™”，可以解決動(dòng)力系統(tǒng)中的這一課題。

本次新開(kāi)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(gè)750V模塊（BSTxxxD08P4A1x4）和2個(gè)1200V模塊（BSTxxxD12P4A1x1），分別面向400V和800V車(chē)型。TRCDRIVE pack™產(chǎn)品目前具有2個(gè)封裝尺寸，最大的輸出電流為700A 以上。TRCDRIVE pack™是牽引逆變器驅(qū)動(dòng)用SiC塑封模塊的專(zhuān)用商標(biāo)，標(biāo)有該商標(biāo)的產(chǎn)品利用羅姆自有的結(jié)構(gòu)，更大程度地?cái)U(kuò)大了散熱面積，從而實(shí)現(xiàn)了緊湊型封裝。

“小型化、高功率密度、減少安裝工時(shí)及易于大批量生產(chǎn)是TRCDRIVE pack™模塊的四大核心優(yōu)勢(shì)。”蘇勇錦表示，新產(chǎn)品還搭載了低導(dǎo)通電阻的第4代SiC MOSFET，實(shí)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(hào)引腳，因此只需從頂部按壓柵極驅(qū)動(dòng)器電路板即可完成連接，有助于減少安裝工時(shí)。不僅如此，還通過(guò)盡可能擴(kuò)大主電流布線中的電流路徑和采用雙層布線結(jié)構(gòu)，降低了電感值（5.7nH），從而有助于降低開(kāi)關(guān)時(shí)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(lèi)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(jì)劃2025年推出第5代SiC MOSFET

作為SiC元器件的領(lǐng)軍企業(yè)之一，羅姆一直在推進(jìn)先進(jìn)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)，早在2010年便在全球率先開(kāi)始了SiC MOSFET的量產(chǎn)。2020年6月，羅姆發(fā)布了業(yè)界先進(jìn)的第4代低導(dǎo)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(mǎn)足半導(dǎo)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(zhǎng)期來(lái)看，在提高器件本身性能的同時(shí)，對(duì)于廠商來(lái)說(shuō)，包括驅(qū)動(dòng)器件的控制IC（柵極驅(qū)動(dòng)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(duì)此，羅姆也在不斷充實(shí)與此配套的技術(shù)支持能力，除了提供評(píng)估及仿真工具之外，還在加快推動(dòng)與用戶(hù)的共同實(shí)驗(yàn)室（Power Lab）的合作。在具體布局上，羅姆正在推進(jìn)SiC器件的開(kāi)發(fā)，計(jì)劃于2025年推出第5代SiC MOSFET，同時(shí)也提前了第6代及第7代產(chǎn)品的市場(chǎng)投入計(jì)劃。并且，通過(guò)構(gòu)筑SiC供應(yīng)體制，實(shí)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(jìn)SiC的普及，為實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展社會(huì)做出貢獻(xiàn)。

據(jù)透露，近年來(lái)，碳化硅功率元器件市場(chǎng)隨著汽車(chē)的電動(dòng)化轉(zhuǎn)型而急劇增長(zhǎng)。針對(duì)這種強(qiáng)勁的需求，快速建立穩(wěn)定的供應(yīng)體系至關(guān)重要，為此羅姆正在加快實(shí)施碳化硅投資計(jì)劃。其中一項(xiàng)主要的投資是2023年11月收購(gòu)了Solar Frontier株式會(huì)社的原國(guó)富工廠作為羅姆碳化硅的第四個(gè)FAB。該工廠的亮點(diǎn)不僅在于其占地面積40公頃（40萬(wàn)㎡）、總建筑面積23公頃（23萬(wàn)㎡）的規(guī)模，而且利用其現(xiàn)有的建筑物和無(wú)塵室等設(shè)施，還可以盡早啟動(dòng)生產(chǎn)。該工廠經(jīng)過(guò)修整之后，將作為羅姆旗下制造子公司——藍(lán)碧石半導(dǎo)體公司的宮崎第二工廠在2024年內(nèi)投入運(yùn)營(yíng)，這將會(huì)使羅姆迅速建立起穩(wěn)定的供應(yīng)體系。

恪守“質(zhì)量第一”，持續(xù)發(fā)展中國(guó)市場(chǎng)

在談及羅姆是如何保證半導(dǎo)體器件品質(zhì)的問(wèn)題時(shí)？蘇勇錦表示，羅姆秉承“我們始終將質(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(hù)源源不斷地提供大量?jī)?yōu)質(zhì)產(chǎn)品，并為文化的進(jìn)步與提高做出貢獻(xiàn)”的企業(yè)理念，自創(chuàng)立以來(lái)，一直積極致力于通過(guò)產(chǎn)品為社會(huì)做貢獻(xiàn)。

羅姆集團(tuán)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(dǎo)下開(kāi)展各項(xiàng)企業(yè)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)。4M——即Man（人），Machine（機(jī)器），Material（材料），Method（方法）是確保品質(zhì)的基本要素，羅姆集團(tuán)同心合力確保4M中的每一項(xiàng)要素在任何時(shí)候都保持在高水平。在羅姆集團(tuán)，“質(zhì)量第一”是一切行動(dòng)的準(zhǔn)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(wù)，環(huán)保和客戶(hù)滿(mǎn)意度等各種活動(dòng)中也會(huì)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(guó)SiCrystal公司納入旗下后，從晶圓到封裝的所有工序均開(kāi)展了品質(zhì)改善活動(dòng)。在通行證世界的制造技術(shù)實(shí)力以及穩(wěn)定的生產(chǎn)能力的基礎(chǔ)上，羅姆努力提高成本競(jìng)爭(zhēng)力，致力于新產(chǎn)品的進(jìn)一步長(zhǎng)期穩(wěn)定供應(yīng)。

在蘇勇錦看來(lái)，能夠以各種各樣的形式提供SiC器件是羅姆的優(yōu)勢(shì)。羅姆已與多家中國(guó)廠商合作，有相當(dāng)數(shù)量的合作正在進(jìn)行。中國(guó)是全球電動(dòng)汽車(chē)普及速度最快的市場(chǎng)之一，也是羅姆強(qiáng)化支持和合作的重點(diǎn)市場(chǎng)。羅姆將與中國(guó)國(guó)內(nèi)更多優(yōu)秀的合作伙伴一起，持續(xù)發(fā)展中國(guó)市場(chǎng)。