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  • 新能源汽车被重视,SiC 元器件为何迎来爆发?

    新能源汽车被重视,SiC 元器件为何迎来爆发?

    作为半导体界公认的“一种未来的材料”,在沉寂了一段时间之后,SiC功率元器件终于在汽车市场迎来了爆发,尤其是在有着巨大增长机会的电动汽车领域。 据了解,基于SiC的功率半导体先前主要用于电动汽车的车载充电装置,目前正逐步进入系统的核心驱动部件——牵引逆变器,并带来了引人注目的变化。 为什么时至今日,SiC能够在汽车市场尤其是电动汽车领域取得不错的发展呢?这就不得不提到SiC出色的性能。 逆变器中的“全SiC”功率模块 决定一个好的逆变器的关键在于能否进行有效的功率转换,对于电动汽车而言是如此,对于电动汽车赛事而言,这更是取胜的关键。 据了解,在素有“电动汽车研发试验场”之称的电动方程式赛事Formula E的赛车的逆变器上就使用上了“全SiC”功率模块。 那么SiC的功率元器件究竟有何与众不同之处呢? 可以这样说, “全SiC”功率模块与普通的IGBT模块相比,能显著降低开关损耗,并实现高效率的功率转换。 此外,SiC还使得功率器件的漂移区更薄、能显著降低导通状态电阻,由此SiC元器件的芯片尺寸可以大幅缩小。 目前,Formula E中的VENTURI 车队已经开始采用其官方技术合作伙伴(ROHM)罗姆提供的“全SiC“功率元器件。 值得一提的是,在采用了罗姆的“全SiC“功率模块之后,Formula E车队配备的逆变器与第二赛季赛事相比,体积缩小了43%,重量减轻了6kg。而逆变器的小型化和轻量化也有助于提高电动赛车的行驶性能。 不仅如此,SiC更高的带隙和热导率,使其可以在更高结温 (175–200摄氏度) 条件下可靠地工作,从而降低或消除主动冷却要求。 这也正如第五赛季刚刚加入Formula E车队的前F1冠军菲利普·马萨所(Flipe Massa)所说:“Formula E最吸引我的地方是它不仅仅是赛道上的竞争,同时也是技术开发商追求最高效率的大比拼。我们相信我们找到了最完美的技术合作伙伴,罗姆是SiC功率元器件解决方案的领先公司。” 新能源汽车将带动SiC增长 罗姆对SiC的研发不止限于逆变器。 比如,其推出的SCT2/SCS2系列通过使用SiC的功率元器件,让EV单元变得更小、耗电量更低,而这也对电动汽车高效率化以及扩大室内空间方面做出了贡献;DC/DC转化器系统则通过搭载SiC MOSFET可实现高速开关工作,提高安全性的同时也实现了小型化和高能化。 可以说,SiC元器件除了帮助实现更高的充电效率、更长的续驶里程外,SiC的耐高温、耐高压以及满足高频响应的特性也恰好满足了当下新能源汽车的应用所需。SiC将有望推动实现绿色出行的能源供应、低碳、智能、可持续发展,进而抢占未来高科技产业发展的制高点。 罗姆作为SiC为核心的元器件技术的领先公司,始终领跑在技术和质量的最前沿。同时作为扎根中国的企业,除与清华大学多番合作外,也与国内多家知名高校进行产学合作,不断结出丰硕果实。 也正如“质量缔造名牌,名牌承载质量”所言,“品质第一”是罗姆一直不变的追求。从半导体材料的硅锭采集、芯片设计、晶圆制造、光掩膜到模具和量产设备,整个生产系统罗姆坚持自行开发,这不仅可以控制生产系统的每个环节,还确保了高品质、最先进的技术得以实现。 据业内预测显示,在中国和其他国家的推动下,电动汽车市场将从2018年的160万辆增长到2019年的200万辆。到2025年,市场预计将达到2500万辆。而与之适应的SiC材料全球市场规模将从2017年的4亿美元快速增长到2025年的16亿美元,乐观的预测甚至能达到34亿美元。 如今新能源汽车越来越被重视,其也必将成为一种趋势,在可预见的未来,电动汽车应用的SiC元器件市场将不可限量!

    时间:2019-07-02 关键词: 半导体 sic 功率元器件 电源资讯

  • 汽车功率元器件市场前景广阔

    汽车功率元器件市场前景广阔

     汽车功率电子产品正成为半导体行业的关键驱动因素之一。这些电子产品包括功率元器件,是支撑新型电动汽车续航里程达到至少200英里的核心部件。 虽然智能手机的出货量远高于汽车(2015年为14亿部[1],汽车销量为8,800万辆[2]),但汽车的半导体零件含量却高得多。汽车功率IC稳健增长,2015 - 2020年该行业的年复合增长率预计将达8%[3]。尤其是电池驱动的电动汽车在该行业成为强劲增长推动力,2015年5月Teardown.com针对宝马i3电动车的报告显示,该车型物料清单中包含100多个电源相关芯片。 与遵循摩尔定律不断缩小尺寸的先进逻辑晶体管不同,功率元器件FET通常运用更老的技术节点,使用200毫米(和更小的)硅片。然而,功率元器件在过去的几十年中不断发展和升级。例如,较厚的PVD铝镀层(3-10微米)必须沉积在功率元器件的正面,以实现散热并提高电学性能。如果没有正确沉积,厚铝层容易出现晶须和错位,导致灾难性的后果。应用材料公司的Endura PVD HDR高速沉积铝反应腔器可确保尽可能减少此类缺陷,并使沉积速率较其他与之竞争的技术高50%以上。 此外,5微米至150微米以上的厚外延硅片,进行复杂的掺杂以后,能够实现低电阻(Rds)、较高的关断电阻(Roff)和更快的开关速度。 与传统外延反应腔相比,应用材料公司新推出的Centura Pronto™ ATM epi外延反应腔可提高生长速度30%以上,化学品消耗量减少25%,缩短了清洁时间,降低了设备的拥有成本。该系统表现出卓越的晶片内均匀性和电阻率,可满足先进功率元器件需求。 半导体薄膜堆层的结构变化,例如将栅极结构从平面(横向器件)转换成沟道结构(垂直器件),使得绝缘栅双极晶体管(IGBT)能够以更低的损耗率实现更快的开关速度。类似地,从多层外延技术转向深沟槽填充工艺亦能大幅提升超结MOSFET(SJM)的性能。 蚀刻工艺需要一些改进和调整,以适应这些方案,其中包括更高的深宽比结构。经改进后的外延硅膜和注入掺杂分布也能增强产品性能。 功率元器件制造商不断精益求精。公开资料显示日立的高导电性IGBT采用单独的浮动P层,以提高栅极可控性和接通电压。ABB半导体在沟槽栅下构建P型柱状注入,以产生超结效应,从而达到更快的开关速度。 通过减薄晶片厚度,可有效减少高速开关的存储电荷。富士电机最近研发出漂移层更薄、沟槽间距更小、电场终止层更强的第七代IGBT。 然而,专家们纷纷意识到,硅基器件的各项性能已接近极限。功率元器件由于受到硅材料本身的限制,每一次性能的提升仅能带来些许改进。 宽禁带功率元器件 功率IC产业在寻找新的宽禁带(WBG)材料,使半导体性能提升到全新的水平。碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)是当前的首选材料,两者均有一定的优势及劣势。作为半导体复合材料,他们具有更大的禁带宽度和击穿场强,制成的功率元器件具有硅材料无法匹敌的性能。他们被广泛认为将引领下一代功率元器件,开启半导体时代大变革。图1显示了SiC和GaN在终端市场应用的一般电压范围。 图1:宽禁带功率元器件能增强电动车及其他系统的性能,但材料成本是一大挑战 (资料来源:YoleDéveloppement和应用材料公司) 变革伴随着新的挑战,宽禁带功率IC产业也不例外。成本是目前最大的阻碍,包括晶片翘曲导致的生产困难以及与衬底和外延处理相关的高缺陷率。根据市场研究公司YoleDéveloppement(法国里昂)的数据,目前6英寸SiC衬底加上外延晶片的成本到达千美元级别,而且随着对器件缺陷的控制日益严格,该成本可能迅速攀升。 之后的加工流程也面临重重挑战。例如,需要在接近2000°C的高温下进行退火,而硅材料常用的退火反应器与这一温度相去甚远。另外,SiC的注入工艺也相当复杂。 鉴于宽禁带功率元器件应用前景广阔,多家公司、集团和大学研究中心都致力于解决种种阻碍。事实上,目前SiC和GaN产品均已投入使用,尽管数量有限。然而,在成本未显著降低前,宽禁带产品的优势 —— 包括节省功率、简化电路以及减小模块尺寸 —— 与硅衬底相比难以转化为丰厚的投资回报。 举例而言,常用的汽车逆变器箱可能含有40多个功率晶体管和二极管。若采用SiC可简化电路、减少零件并使模组尺寸最多缩小80%。半导体新材料需在器件尺寸、材料成本和能量节省方面均取得突破才能较硅功率元器件产生明显增值(见表1)。 *对应异质结构的值 表1: GaN及SiC与当前硅功率元器件相比都展现出优异的禁带宽度和击穿场强 (资料来源:F. Iacopi等2015年5月发表于MRS Bulletin;斯坦福大学Jim Plummer博士) 幸好半导体工艺流程中的其他步骤,例如CVD、PVD、etch和CMP,对于宽禁带功率元器件来说相对容易,因为一般加工工艺与硅材料非常相似。虽然加工工艺及硬件都需小幅调整,但现有技术可适用于宽禁带产品的生产。 以GaN为材料的功率元器件在消费,通信和汽车应用中潜力巨大,但GaN也有缺点,包括晶片成本和工艺整合。受到GaN生产的尺寸限制,目前市場上只有生产2英寸的GaN晶圆,以GaN为材料的器件主流是以Si为基础。 然而GaN和Si之间的晶格不匹配,需要有缓冲层, 例如AIN/AIGaN,受当前的架构限制,GaN设备为常开型,这会产生可靠性问题并影响市场接受度。GaN器件需要进行改进来克服这个缺点。因此,虽然宽禁带器件的性能优势毋庸置疑,但该器件是否能解决成本问题,实现量产仍是一个问号。 在应用材料公司近期举办的功率元器件研讨会上,斯坦福大学教授Jim Plummer建议,若要使这些新产品在市场上取得成功,是值得去寻找一个硅材料无法竞争的新领域。Plummer认为此举能够增加产量,从而有助于降低晶片成本。

    时间:2017-04-25 关键词: 汽车 功率元器件

  • 日益壮大的ROHM最新功率元器件产品阵容

    日益壮大的ROHM最新功率元器件产品阵容

    前言 全球知名半导体制造商ROHM利用多年来在消费电子领域积累的技术优势,正在积极推进面向工业设备领域的产品阵容扩充。在支撑“节能、创能、蓄能”技术的半导体功率元器件领域,ROHM实现了具有硅半导体无法得到的突破性特性的碳化硅半导体(SiC半导体)的量产。另外,在传统的硅半导体功率元器件领域,实现了从分立式半导体到IC全覆盖的融合了ROHM综合实力的复合型产品群。下面介绍这些产品中的一部分。 已逐步渗透到生活中的SiC功率元器件 SiC功率元器件是以碳和硅组成的化合物半导体碳化硅(Silicon carbide)为材料制作的功率半导体,因其所具备的优异性能与先进性,多年来一直作为“理想的元器件”而备受瞩目。SiC功率元器件现已逐渐成为现代日常生活中所普遍使用的“身边的”元器件。(图1)   图1. 在生活中使用范围日益扩大的SiC功率元器件 SiC功率元器件的应用案例(含部分开发中的案例): ●“家庭里的SiC” PC电源、太阳能发电功率调节器(家庭用)、空调等 ●“工业中的SiC” 数据中心、UPS、工厂搬运机器人、高频感应加热设备(IH)与高频电源、太阳能发电功率调节器(太阳能发电站等非家庭用)等 ●“城镇里的SiC” 电动汽车(车载充电器)、快速充电站、发电机、医疗诊断设备等 从SiC功率元器件的研究开发到量产,ROHM一直遥遥领先于业界。下面简单介绍一下SiC功率元器件的产品阵容及其特点。 ①SiC肖特基二极管 自2001年世界首次实现SiC肖特基二极管的量产以来已经过去10年多了,ROHM在2010年成为日本国内第一家实现SiC肖特基二极管量产的制造商。现在,ROHM正在扩充第2代产品的阵容,与第1代旧产品相比,第2代产品不仅保持了非常短的反向恢复时间,同时正向电压还降低了0.15V。(图2)   图2. SiC肖特基二极管的顺向电压比较(650V 10A级) 产品阵容包括650V和1200V两种耐压、TO-220绝缘/非绝缘、TO-247和D2PAK等多种封装的产品。另外,与硅材质的快速恢复二极管(FRD)相比,可大幅降低反向恢复损耗,因此,在从家电到工业设备等众多领域的高频电路中应用日益广泛(图3)。ROHM还拥有满足汽车级电子元器件标准AEC-Q101的产品,已在日本国内及海外众多电动汽车、插入式混合动力车的车载充电电路中得到广泛应用。   图3.SiC肖特基二极管和硅材质FRD的特性比较(650V 10A级) ②SiC MOSFET 一直以来,与肖特基二极管相比,SiC MOSFET具有本体二极管通电引发特性劣化(MOSFET的导通电阻、本体二极管的正向电压上升)问题,而其带来的可靠性问题一直是阻碍量产化的课题。 ROHM通过改善晶体缺陷相关的工艺和元件结构,于2010年12月领先世界实现了SiC MOSFET的量产。 现在,ROHM正在加速650V及1200V耐压的第2代产品的研发。 与作为耐高压的开关元件被广泛应用的硅材质IGBT相比,SiC MOSFET开关损耗具有绝对优势,仅为1/5左右,因此,在驱动频率越来越高所要求的设备小型化(过滤器的小型化、冷却机构的小型化)和电力转换效率的提升等方面效果显著。(图4)   图4. Si-IGBT和SiC MOSFET的开关损耗比较 ③SiC功率模块 ROHM迅速开发出内置的功率元件全部由SiC功率元件构成的“全SiC”功率模块,并于2012年投入量产。迄今,已有额定1200V 120~180A的两种功率模块在ROHM公司内部的生产线实施量产。另外,额定1200V 300A的功率模块预计在2014年内将投入量产,今后计划继续扩大额定电流和额定电压的范围(图5)。这些SiC功率模块也已与离散型SiC MOSFET一并在非家庭用的太阳能发电功率调节器和高频电源等主要以工业用途为中心的应用中在全球范围被采用。   图5. SiC功率模块的外观 ④今后产品扩充 SiC肖特基二极管和SiC MOSFET均计划扩充耐压1700V的产品系列。不仅如此,ROHM还正在开发可大幅降低芯片单位面积的导通电阻的、采用沟槽栅极结构的第3代SiC MOSFET。通过降低导通电阻和芯片成本,有望成为加速SiC普及的技术。 源于ROHM综合实力的硅材质IGBT功率元器件 在要求高频、耐高压兼备的领域,SiC功率元器件利用开关损耗小的优势,所发挥的效果尤为显著。与此相对,具有价格优势的硅材质功率元器件的活跃领域仍旧很大。在这种背景下,ROHM在传统的硅半导体功率元器件领域也在进行特色产品的开发,比如同时拥有MOSFET和IGBT特点的“Hybrid MOS”的开发等。 在硅材质IGBT领域,ROHM不仅拥有单独的半导体单体,作为综合型半导体产品制造商,还拥有融合了集团综合实力的复合型产品,相关产品阵容正日益扩大。下面介绍ROHM的硅材质IGBT功率元器件的产品阵容。 ①IGBT单品 ROHM已推出两种耐压650V的IGBT元件产品。一种是RGTH系列,该系列不仅具备低饱和电压特性(额定电流下1.6V typ.),而且其设计非常重视转换器电路所要求的高速开关性能,非常适用于开关电源的功率因数改善电路(PFC)、太阳能发电功率调节器的升压电路等。另一种是RGT系列,该系列也具备低饱和电压特性(额定电流下1.65V typ.),而且具备逆变器电路应用中尤为需要的短路耐量保证(5μS),很适合空调、洗衣机等白色家电、太阳能发电功率调节器、焊接机等的逆变器电路等应用。两种产品系列均含有将超高速软恢复FRD集于同一封装内的产品。今后,ROHM计划逐步完善1200V耐压的产品系列、符合AEC-Q101标准的车载应用产品系列等的产品阵容。 ②IGBT IPM ROHM的产品阵容中还新增了将低饱和电压特性卓越的IGBT单品、超高速软恢复FRD与栅极驱动IC、自举二极管集成于逆变器的IPM(智能功率模块)。(图6)   图6. ROHM的IGBT-IPM 下面是该产品的特点: ・采用应用了600V SOI工艺的栅极驱动IC,不会发生闭锁引发的故障。 ・自举电路的限流电阻采用ROHM独有的电流限制方式,抑制启动时的浪涌电流的同时,实现上臂侧浮动电源的稳定化。 ・配有UVLO、短路保护、温度检测功能等保护功能。 ・采用业界顶级的低热阻陶瓷绝缘封装。 预计两种面向白色家电和小容量工业电机驱动用途的系列产品--在低载波频率(4~6kHz左右)下驱动、降低了饱和电压VCEsat的“低速开关驱动系列”,和在高载波频率(15-20kHz左右)下驱动、降低了开关损耗的“高速开关驱动系列” 将在2014年内实现量产(图7)。   图7. 适用不同载波频率的系列产品扩充 ③点火装置用IGBT 作为车载应用的产品,ROHM推出了汽油发动机点火装置用IGBT,预计将于2014年末开始投入量产(图8)。   图8. 点火装置用IGBT的开发路线图 该产品不仅保证该应用所要求的雪崩耐量(250mJ @25℃),还实现了低饱和电压特性。采用D-PAK封装,并满足汽车级电子元器件标准AEC-Q101的要求。 今后,继推出集电极-发射极间保护电压430±30V的产品之后,ROHM将通过集电极-发射极间保护电压与雪崩耐量的组合,继续进行机种扩充;并进行包括驱动IC在内的封装一体化“点火装置IGBT IPM”等所关注产品的开发。 结语 ROHM的功率元器件不仅在备受瞩目的SiC半导体领域,在硅半导体领域也在不断完善着产品阵容。今后也会继续发挥ROHM从分立式半导体到IC全覆盖的综合实力,不断推出满足多样化市场需求的产品。

    时间:2014-09-22 关键词: rohm 功率元器件 电源新品

  • 日益壮大的ROHM最新功率元器件产品阵容

     前言 全球知名半导体制造商ROHM利用多年来在消费电子领域积累的技术优势,正在积极推进面向工业设备领域的产品阵容扩充。在支撑“节能、创能、蓄能”技术的半导体功率元器件领域,ROHM实现了具有硅半导体无法得到的突破性特性的碳化硅半导体(SiC半导体)的量产。另外,在传统的硅半导体功率元器件领域,实现了从分立式半导体到IC全覆盖的融合了ROHM综合实力的复合型产品群。下面介绍这些产品中的一部分。 已逐步渗透到生活中的SiC功率元器件 SiC功率元器件是以碳和硅组成的化合物半导体碳化硅(Silicon carbide)为材料制作的功率半导体,因其所具备的优异性能与先进性,多年来一直作为“理想的元器件”而备受瞩目。SiC功率元器件现已逐渐成为现代日常生活中所普遍使用的“身边的”元器件。(图1)   图1. 在生活中使用范围日益扩大的SiC功率元器件   SiC功率元器件的应用案例(含部分开发中的案例): ●“家庭里的SiC” PC电源、太阳能发电功率调节器(家庭用)、空调等 ●“工业中的SiC” 数据中心、UPS、工厂搬运机器人、高频感应加热设备(IH)与高频电源、太阳能发电功率调节器(太阳能发电站等非家庭用)等 ●“城镇里的SiC” 电动汽车(车载充电器)、快速充电站、发电机、医疗诊断设备等 从SiC功率元器件的研究开发到量产,ROHM一直遥遥领先于业界。下面简单介绍一下SiC功率元器件的产品阵容及其特点。 ①SiC肖特基二极管 自2001年世界首次实现SiC肖特基二极管的量产以来已经过去10年多了,ROHM在2010年成为日本国内第一家实现SiC肖特基二极管量产的制造商。现在,ROHM正在扩充第2代产品的阵容,与第1代旧产品相比,第2代产品不仅保持了非常短的反向恢复时间,同时正向电压还降低了0.15V。(图2)   图2. SiC肖特基二极管的顺向电压比较(650V 10A级)   产品阵容包括650V和1200V两种耐压、TO-220绝缘/非绝缘、TO-247和D2PAK等多种封装的产品。另外,与硅材质的快速恢复二极管(FRD)相比,可大幅降低反向恢复损耗,因此,在从家电到工业设备等众多领域的高频电路中应用日益广泛(图3)。ROHM还拥有满足汽车级电子元器件标准AEC-Q101的产品,已在日本国内及海外众多电动汽车、插入式混合动力车的车载充电电路中得到广泛应用。     图3.SiC肖特基二极管和硅材质FRD的特性比较(650V 10A级) ②SiC MOSFET 一直以来,与肖特基二极管相比,SiC MOSFET具有本体二极管通电引发特性劣化(MOSFET的导通电阻、本体二极管的正向电压上升)问题,而其带来的可靠性问题一直是阻碍量产化的课题。 ROHM通过改善晶体缺陷相关的工艺和元件结构,于2010年12月领先世界实现了SiC MOSFET的量产。 现在,ROHM正在加速650V及1200V耐压的第2代产品的研发。 与作为耐高压的开关元件被广泛应用的硅材质IGBT相比,SiC MOSFET开关损耗具有绝对优势,仅为1/5左右,因此,在驱动频率越来越高所要求的设备小型化(过滤器的小型化、冷却机构的小型化)和电力转换效率的提升等方面效果显著。(图4)     图4. Si-IGBT和SiC MOSFET的开关损耗比较 ③SiC功率模块 ROHM迅速开发出内置的功率元件全部由SiC功率元件构成的“全SiC”功率模块,并于2012年投入量产。迄今,已有额定1200V 120~180A的两种功率模块在ROHM公司内部的生产线实施量产。另外,额定1200V 300A的功率模块预计在2014年内将投入量产,今后计划继续扩大额定电流和额定电压的范围(图5)。这些SiC功率模块也已与离散型SiC MOSFET一并在非家庭用的太阳能发电功率调节器和高频电源等主要以工业用途为中心的应用中在全球范围被采用。     图5. SiC功率模块的外观 ④今后产品扩充 SiC肖特基二极管和SiC MOSFET均计划扩充耐压1700V的产品系列。不仅如此,ROHM还正在开发可大幅降低芯片单位面积的导通电阻的、采用沟槽栅极结构的第3代SiC MOSFET。通过降低导通电阻和芯片成本,有望成为加速SiC普及的技术。 源于ROHM综合实力的硅材质IGBT功率元器件 在要求高频、耐高压兼备的领域,SiC功率元器件利用开关损耗小的优势,所发挥的效果尤为显著。与此相对,具有价格优势的硅材质功率元器件的活跃领域仍旧很大。在这种背景下,ROHM在传统的硅半导体功率元器件领域也在进行特色产品的开发,比如同时拥有MOSFET和IGBT特点的“Hybrid MOS”的开发等。 在硅材质IGBT领域,ROHM不仅拥有单独的半导体单体,作为综合型半导体产品制造商,还拥有融合了集团综合实力的复合型产品,相关产品阵容正日益扩大。下面介绍ROHM的硅材质IGBT功率元器件的产品阵容。 ①IGBT单品 ROHM已推出两种耐压650V的IGBT元件产品。一种是RGTH系列,该系列不仅具备低饱和电压特性(额定电流下1.6V typ.),而且其设计非常重视转换器电路所要求的高速开关性能,非常适用于开关电源的功率因数改善电路(PFC)、太阳能发电功率调节器的升压电路等。另一种是RGT系列,该系列也具备低饱和电压特性(额定电流下1.65V typ.),而且具备逆变器电路应用中尤为需要的短路耐量保证(5μS),很适合空调、洗衣机等白色家电、太阳能发电功率调节器、焊接机等的逆变器电路等应用。两种产品系列均含有将超高速软恢复FRD集于同一封装内的产品。今后,ROHM计划逐步完善1200V耐压的产品系列、符合AEC-Q101标准的车载应用产品系列等的产品阵容。 ②IGBT IPM ROHM的产品阵容中还新增了将低饱和电压特性卓越的IGBT单品、超高速软恢复FRD与栅极驱动IC、自举二极管集成于逆变器的IPM(智能功率模块)。(图6)     图6. ROHM的IGBT-IPM 下面是该产品的特点: ・采用应用了600V SOI工艺的栅极驱动IC,不会发生闭锁引发的故障。 ・自举电路的限流电阻采用ROHM独有的电流限制方式,抑制启动时的浪涌电流的同时,实现上臂侧浮动电源的稳定化。 ・配有UVLO、短路保护、温度检测功能等保护功能。 ・采用业界顶级的低热阻陶瓷绝缘封装。 预计两种面向白色家电和小容量工业电机驱动用途的系列产品--在低载波频率(4~6kHz左右)下驱动、降低了饱和电压VCEsat的“低速开关驱动系列”,和在高载波频率(15-20kHz左右)下驱动、降低了开关损耗的“高速开关驱动系列” 将在2014年内实现量产(图7)。     图7. 适用不同载波频率的系列产品扩充 ③点火装置用IGBT 作为车载应用的产品,ROHM推出了汽油发动机点火装置用IGBT,预计将于2014年末开始投入量产(图8)。     图8. 点火装置用IGBT的开发路线图 该产品不仅保证该应用所要求的雪崩耐量(250mJ @25℃),还实现了低饱和电压特性。采用D-PAK封装,并满足汽车级电子元器件标准AEC-Q101的要求。 今后,继推出集电极-发射极间保护电压430±30V的产品之后,ROHM将通过集电极-发射极间保护电压与雪崩耐量的组合,继续进行机种扩充;并进行包括驱动IC在内的封装一体化“点火装置IGBT IPM”等所关注产品的开发。 结语 ROHM的功率元器件不仅在备受瞩目的SiC半导体领域,在硅半导体领域也在不断完善着产品阵容。今后也会继续发挥ROHM从分立式半导体到IC全覆盖的综合实力,不断推出满足多样化市场需求的产品。

    时间:2014-09-22 关键词: rohm 功率元器件

  • 罗姆:SiC功率元器件可优先用于汽车充电桩

     萦绕在北京上空持续时间超过一个月的雾霾天气刚刚过去,新春必来的沙尘暴也如期光临京城。史无前例的环境污染再次激起了人们对于PM2.5的关注。如何破解环境难题,唯一的出路就是节能减排。 罗姆2013慕尼黑上海电子展展台 现在电子设备的逐渐普及也造成了电子设备耗能居高不下,电子产品节能也正成为行业关注的焦点。罗姆作为综合性半导体厂商,正在通过丰富的高效率、低功耗产品和技术,助力于推进中国环保事业的发展,尤其是在功率元器件领域,凭借对于SiC产品的深入研究,可以进一步节约电子产品能耗。这一产品可以广泛应用于太阳能、汽车、高端电源等领域。 SiC功率元器件适用汽车充电桩 在这种背景下,罗姆通过功率元器件提升转换效率,而提高转换效率就需要减少损耗。对此罗姆日以继夜在进行反复的研究和开发。其中,由于SiC具备低导通电阻、高速开关、高温作业等特点,罗姆将其视为新一代功率元器件而一直致力于对它的研发。罗姆期待通过这些研发结果降低损耗、减少CO2排放,进而提高企业存在价值。 罗姆展示的SiC功率元器件 记者在参观罗姆2013慕尼黑上海电子展展台时,罗姆展台工作人员向21ic记者介绍,SiC(碳化硅)具有金刚石和硅的中间性质,其硬度、耐热性、化学稳定性优异。因此,以碳化硅为材料的SiC功率元器件,与传统的Si(硅)功率元器件相比,具有卓越的电气性能和耐热性,可大幅降低功率损耗,可更有效地进行无损耗功率转换。与普通的Si(硅)材质的IGBT模块相比具有以下特点:开关损耗降低85%;与传统的120A级别的Si-IGBT模块相替换时,体积减小约50%;损耗低,因此发热少,可减小冷却装置体积,从而可实现设备整体的小型化。 在本次展会上,罗姆展出了业界顶级水平的功率元器件产品阵容,可以对应多种电压范围。此次呈现的不仅有成功实现业界最小的正向电压并可运用于太阳能发电的功率调节器的低VF SiC肖特基势垒二极管,还有世界首创实现SiC-SBD与SiC-MOSFET的一体化封装的SiC-DMOSFET,以及具备100kHz以上高频驱动、开关损耗降低等优势的“全SiC”电源模块。 SiC功率元器件的优异性能使它具有广泛的应用空间,不过由于这一新型器件正在发展初期,价格相对较高,初期应用会集中在一些高端行业。 罗姆半导体(上海)有限公司技术中心总经理李骏告诉21ic记者:“由于SiC功率元器件还是发展初期,成本高昂,是一般IGBT产品的几十倍,所以初期SiC功率元器件将首先用于需要快速大电流、散热要求高的领域。而电动汽车充电桩就有着这种需求。同时充电桩相对于汽车本身而言,属于一次性成本投入,可以长时间服务多辆汽车,成本回收相对较快,对于SiC成本相对不是特别敏感。” 据李骏介绍,采用SiC功率元器件的电动汽车充电桩方案已经比较成熟,一些厂家正在准备推出相应产品。 中国企业更需应用案例支持 中国企业和发展多年的国际巨头相比,技术积累时间短,在对于电子器件需求上和国际巨头也有所不同。 李骏介绍说:“中国本土企业决策流程非常快,这和中国市场变化快有关,为中国企业服务时就要求半导体厂商在有着高品质产品同时有快速反应能力和好的品牌形象。同时中国本土企业也更需要半导体厂商提供具体应用案例支持,方便他们快速开发产品。” 罗姆在这方面已经有着充分的准备,记者在参观罗姆展台时,大部分罗姆的产品都不是独立以器件的形式展示,更多的是成型的应用整体解决方案,这就更加契合中国企业的需求。

    时间:2013-04-03 关键词: 罗姆 技术专访 sic 功率元器件 充电桩

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