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“鱼和熊掌兼得” ROHM创新TDACC™技术，在小型智能功率开关中同时实现低导通电阻和高热散能力

时间：2022-12-21 00:24:52

关键字： ROHM 功率开关

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[导读]在小型的功率开关器件中，低导通电阻和散热能力都非常关键，但两者互为矛盾，难以同时实现。而ROHM通过创新的TDACC工艺，让低导通电阻和高散热能力在同一个IPD器件上得以实现。

IPD的英文全称是Intelligent Power Device，即智能功率开关器件。还有一种IPD是集成被动器件，来自Integrated Passive Devices的缩写，并不在我们今天讨论之列。

ROHM将IPD产品定义为使用半导体技术来实现保险丝和继电器功能的智能高低边开关器件。如下图所示，IPD由功率MOS、保护电路和有源钳位电路三个部分组成。

在小型的功率开关器件中，低导通电阻和散热能力都非常关键，但两者互为矛盾，难以同时实现。而ROHM通过创新的TDACC™工艺，让低导通电阻和高散热能力在同一个IPD器件上得以实现。

近日，ROHM召开了智能低边开关“BV1LExxxEFJ-C/BM2LExxxFJ-C”系列新品发布会，罗姆半导体（上海）有限公司技术中心经理孙波女士进行了精彩的分享。

IPD：用半导体技术取代传统机械保险丝和继电器

传统的机械保险丝是一次性的，在过流熔断之后必须要进行更换，它是通过保险丝自我牺牲的方式来实现电子保护的功能。传统的机械继电器，在过流保护的时候会有“咔嗒”的声音，在车载应用中的用户体验也并不友好。而IPD智能功率开关则可以智能地检测线路上的过电流，从而主动去关闭功率MOS来保护系统。IPD在整个电路保护的过程中，都是静音的工作，而且无需在每次保护后进行更换，同时还可以由主控IC通过控制端口来进行开断的智能控制。

传统保险丝和继电器将会被IPD所取代，目前在工业市场上IPD的规模已经达到了2.18亿美元，并将持续增长。而在车载市场上IPD的需求量也是日益增长，现在以超过7.3亿美元/年的速率在增长。随着汽车电气化水平提高，需要开关和保护的节点也越来越多，智能高低边开关IPD可以用于汽车各个部位的保护。大到引擎、变速箱的控制系统，小到各类车身控制、照明系统等，IPD都可以在其中起到保护的功能。

ROHM IPD产品：集合工艺、设计和封装三大优势

对于功率器件而言，工艺、设计和封装都同样重要。ROHM一直以来都是垂直整合型的生产体制，IPD产品也凝聚了工艺、电路设计、功率封装几大技术优势。

IPD工艺是采用了专用的BV生产线，将沟槽MOS和CMOS集成于一枚芯片中，当前市面上包含ROHM在内只有三家具备这样的工艺。在IPD的电路设计上，ROHM追求易用性，开发了多种不同的功能，包括双重故障反馈、可调限流和压摆率控制。IPD在功率封装上，通过固晶材料改良，满足了车载的需求以及功率器件散热性的要求。

特别值得一提的是ROHM创新的TDACC技术，这项技术让低导通电阻和高散热能力这两个看似互为矛盾的特性，在小型功率开关上同时得以实现。如下图所示，左侧蓝色部分的是普通的电路结构，如果选择多通道的方式，则可以实现较小的导通电阻，但会导致栅极上的发热较高。如果选择低通道的模式，虽然热散效果有所提升，但就不能保证能够有较低的导通电阻。

而采用了ROHM TDACC VDMOS技术的结构，在通常工作时候，可以让流过电流的通道多，这样就实现了低导通电阻；在有源钳位功能工作的时候，通过电路控制让工作的栅极变少，从而提高了其散热能力。据孙波介绍，新的IPD产品采用TDACC技术以后，相对于同类产品实现了更好的散热性能。

全新低边IPD产品：三大特色+两大能力

ROHM的IPD产品分为高边开关和低边开关两大类，如下图所示，每一大类又根据产品功能侧重不同分为四个小的类别。而在此次发布会上介绍的新品BV1LExxxEFJ-C/BM2LExxxFJ-C，则是具备故障反馈功能的底边开关IPD产品。

新推出的BV1LExxxEFJ-C/BM2LExxxFJ-C为40V耐压，分别为单通道和双通道输出。该系列产品具备三大特色：第一是内置了双热保护和热保护诊断功能，双热保护指的是具备结温过热检测TSD和急剧升温检测（ΔTj），还增加了诊断输出。第二大特色是可以通过有源钳位电路保护IPD免受反电动势的影响。第三大特色是可以通过误启动防止电路防止误动作。