【導讀】全球知名半導體制造商ROHM利用多年來在消費電子領域積累的技術優(yōu)勢，正在積極推進面向工業(yè)設備領域的產品陣容擴充。在支撐“節(jié)能、創(chuàng)能、蓄能”技術的半導體功率元器件領域，ROHM實現(xiàn)了具有硅半導體無法得到的突破性特性的碳化硅半導體（SiC半導體）的量產。
全球知名半導體制造商ROHM利用多年來在消費電子領域積累的技術優(yōu)勢，正在積極推進面向工業(yè)設備領域的產品陣容擴充。在支撐“節(jié)能、創(chuàng)能、蓄能”技術的半導體功率元器件領域，ROHM實現(xiàn)了具有硅半導體無法得到的突破性特性的碳化硅半導體（SiC半導體）的量產。
另外，在傳統(tǒng)的硅半導體功率元器件領域，實現(xiàn)了從分立式半導體到IC全覆蓋的融合了ROHM綜合實力的復合型產品群。下面介紹這些產品中的一部分。
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體碳化硅（Silicon carbide）為材料制作的功率半導體，因其所具備的優(yōu)異性能與先進性，多年來一直作為“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大的SiC功率元器件
SiC功率元器件的應用案例（含部分開發(fā)中的案例）：
●“家庭里的SiC” PC電源、太陽能發(fā)電功率調節(jié)器（家庭用）、空調等
●“工業(yè)中的SiC” 數(shù)據(jù)中心、UPS、工廠搬運機器人、高頻感應加熱設備（IH）與高頻電源、太陽能發(fā)電功率調節(jié)器（太陽能發(fā)電站等非家庭用）等
●“城鎮(zhèn)里的SiC” 電動汽車（車載充電器）、快速充電站、發(fā)電機、醫(yī)療診斷設備等
從SiC功率元器件的研究開發(fā)到量產，ROHM一直遙遙領先于業(yè)界。下面簡單介紹一下SiC功率元器件的產品陣容及其特點。
①SiC肖特基二極管
自2001年世界首次實現(xiàn)SiC肖特基二極管的量產以來已經過去10年多了，ROHM在2010年成為日本國內第一家實現(xiàn)SiC肖特基二極管量產的制造商?，F(xiàn)在，ROHM正在擴充第2代產品的陣容，與第1代舊產品相比，第2代產品不僅保持了非常短的反向恢復時間，同時正向電壓還降低了0.15V。（圖2）
圖2. SiC肖特基二極管的順向電壓比較（650V 10A級）
產品陣容包括650V和1200V兩種耐壓、TO-220絕緣／非絕緣、TO-247和D2PAK等多種封裝的產品。另外，與硅材質的快速恢復二極管（FRD）相比，可大幅降低反向恢復損耗，因此，在從家電到工業(yè)設備等眾多領域的高頻電路中應用日益廣泛（圖3）。ROHM還擁有滿足汽車級電子元器件標準AEC-Q101的產品，已在日本國內及海外眾多電動汽車、插入式混合動力車的車載充電電路中得到廣泛應用。
圖3.SiC肖特基二極管和硅材質FRD的特性比較（650V 10A級）
②SiC MOSFET
一直以來，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的導通電阻、本體二極管的正向電壓上升）問題，而其帶來的可靠性問題一直是阻礙量產化的課題。
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ROHM通過改善晶體缺陷相關的工藝和元件結構，于2010年12月領先世界實現(xiàn)了SiC MOSFET的量產。
現(xiàn)在，ROHM正在加速650V及1200V耐壓的第2代產品的研發(fā)。
與作為耐高壓的開關元件被廣泛應用的硅材質IGBT相比，SiC MOSFET開關損耗具有絕對優(yōu)勢，僅為1/5左右，因此，在驅動頻率越來越高所要求的設備小型化（過濾器的小型化、冷卻機構的小型化）和電力轉換效率的提升等方面效果顯著。（圖4）
圖4. Si-IGBT和SiC MOSFET的開關損耗比較
③SiC功率模塊
ROHM迅速開發(fā)出內置的功率元件全部由SiC功率元件構成的“全SiC”功率模塊，并于2012年投入量產。迄今，已有額定1200V 120～180A的兩種功率模塊在ROHM公司內部的生產線實施量產。另外，額定1200V 300A的功率模塊預計在2014年內將投入量產，今后計劃繼續(xù)擴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能發(fā)電功率調節(jié)器和高頻電源等主要以工業(yè)用途為中心的應用中在全球范圍被采用。
圖5. SiC功率模塊的外觀
④今后產品擴充
SiC肖特基二極管和SiC MOSFET均計劃擴充耐壓1700V的產品系列。不僅如此，ROHM還正在開發(fā)可大幅降低芯片單位面積的導通電阻的、采用溝槽柵極結構的第3代SiC MOSFET。通過降低導通電阻和芯片成本，有望成為加速SiC普及的技術。
源于ROHM綜合實力的硅材質IGBT功率元器件
在要求高頻、耐高壓兼?zhèn)涞念I域，SiC功率元器件利用開關損耗小的優(yōu)勢，所發(fā)揮的效果尤為顯著。與此相對，具有價格優(yōu)勢的硅材質功率元器件的活躍領域仍舊很大。在這種背景下，ROHM在傳統(tǒng)的硅半導體功率元器件領域也在進行特色產品的開發(fā)，比如同時擁有MOSFET和IGBT特點的“Hybrid MOS”的開發(fā)等。
在硅材質IGBT領域，ROHM不僅擁有單獨的半導體單體，作為綜合型半導體產品制造商，還擁有融合了集團綜合實力的復合型產品，相關產品陣容正日益擴大。下面介紹ROHM的硅材質IGBT功率元器件的產品陣容。
①IGBT單品
ROHM已推出兩種耐壓650V的IGBT元件產品。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.），而且其設計非常重視轉換器電路所要求的高速開關性能，非常適用于開關電源的功率因數(shù)改善電路（PFC）、太陽能發(fā)電功率調節(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用中尤為需要的短路耐量保證（5μS），很適合空調、洗衣機等白色家電、太陽能發(fā)電功率調節(jié)器、焊接機等的逆變器電路等應用。兩種產品系列均含有將超高速軟恢復FRD集于同一封裝內的產品。今后，ROHM計劃逐步完善1200V耐壓的產品系列、符合AEC-Q101標準的車載應用產品系列等的產品陣容。
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②IGBT IPM
ROHM的產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FRD與柵極驅動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
下面是該產品的特點：
?采用應用了600V SOI工藝的柵極驅動IC，不會發(fā)生閉鎖引發(fā)的故障。
?自舉電路的限流電阻采用ROHM獨有的電流限制方式，抑制啟動時的浪涌電流的同時，實現(xiàn)上臂側浮動電源的穩(wěn)定化。
?配有UVLO、短路保護、溫度檢測功能等保護功能。
?采用業(yè)界頂級的低熱阻陶瓷絕緣封裝。
預計兩種面向白色家電和小容量工業(yè)電機驅動用途的系列產品--在低載波頻率（4～6kHz左右）下驅動、降低了飽和電壓VCEsat的“低速開關驅動系列”，和在高載波頻率（15-20kHz左右）下驅動、降低了開關損耗的“高速開關驅動系列” 將在2014年內實現(xiàn)量產（圖7）。
圖7. 適用不同載波頻率的系列產品擴充
③點火裝置用IGBT
作為車載應用的產品，ROHM推出了汽油發(fā)動機點火裝置用IGBT，預計將于2014年末開始投入量產（圖8）。
圖8. 點火裝置用IGBT的開發(fā)路線圖
該產品不僅保證該應用所要求的雪崩耐量（250mJ @25℃），還實現(xiàn)了低飽和電壓特性。采用D-PAK封裝，并滿足汽車級電子元器件標準AEC-Q101的要求。
今后，繼推出集電極-發(fā)射極間保護電壓430±30V的產品之后，ROHM將通過集電極-發(fā)射極間保護電壓與雪崩耐量的組合，繼續(xù)進行機種擴充；并進行包括驅動IC在內的封裝一體化“點火裝置IGBT IPM”等所關注產品的開發(fā)。
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結語
ROHM的功率元器件不僅在備受矚目的SiC半導體領域，在硅半導體領域也在不斷完善著產品陣容。今后也會繼續(xù)發(fā)揮ROHM從分立式半導體到IC全覆蓋的綜合實力，不斷推出滿足多樣化市場需求的產品。關于具體的產品數(shù)據(jù)、技術信息等，請登陸本公司的官網(wǎng)www.rohm.com.cn。
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【關于ROHM（羅姆）】
ROHM（羅姆）創(chuàng)立于1958年，是全球著名半導體廠商之一。作為知名跨國集團公司，"品質第一"是ROHM的一貫方針。我們始終將產品質量放在第一位。無論遇到多大的困難，都將為國內外用戶源源不斷地提供大量優(yōu)質產品，并為文化的進步與提高作出貢獻。
歷經半個多世紀的發(fā)展，ROHM的生產、銷售、研發(fā)網(wǎng)絡遍及世界各地。產品涉及多個領域，其中包括IC、分立元器件、光學元器件、無源元件、模塊、半導體應用產品以及醫(yī)療器具。在世界電子行業(yè)中，ROHM的眾多高品質產品得到了市場的許可和贊許，成為系統(tǒng)IC和最新半導體技術方面首屈一指的主導企業(yè)。
ROHM十分重視中國市場，已陸續(xù)在全國設立多家代表機構，在大連和天津先后開設工廠，并在上海和深圳都設有設計中心和品質保證中心，提供技術和品質支持。
【關于ROHM（羅姆）在中國的業(yè)務發(fā)展】
作為在中國市場的銷售網(wǎng)點，最早于1974年成立了ROHM半導體香港有限公司。隨后，在1999年成立了ROHM半導體（上海）有限公司，2003年成立了ROHM半導體貿易（大連）有限公司，2006年成立了ROHM半導體（深圳）有限公司。
為了迅速且準確應對不斷擴大的中國市場的要求，ROHM在中國構建了與ROHM總部同樣的集開發(fā)、銷售、制造于一體的一條龍體制。作為ROHM的特色，積極開展“密切貼近客戶”的銷售活動，力求向客戶提供周到的服務。
繼2010年下半年至今增設西安、成都、重慶、武漢、長春等5家內陸地區(qū)的分公司以來，目前在全國共設有21處銷售網(wǎng)點，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，正在逐步擴大分銷網(wǎng)絡。
作為技術基地，在上海和深圳設有設計中心和QA中心，提供技術和品質支持。設計中心配備精通各類市場的開發(fā)和設計支持人員， 可以從軟件到硬件以綜合解決方案的形式，針對客戶需求進行技術提案。并且，當產品發(fā)生不良情況時，QA中心會在24小時以內對申訴做出答復。
作為生產基地，1993年在天津（ROHM半導體（中國）有限公司）和大連(ROHM電子大連有限公司)分別建立了生產工廠。在天津進行二極管、LED、激光二極管、LED顯示器、光傳感器的生產、在大連進行電源模塊、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，作為ROHM的主力生產基地，源源不斷地向中國國內外提供高品質產品。
此外，作為社會貢獻活動中的一環(huán)，ROHM還致力于與國內外眾多研究機關和企業(yè)加強合作，積極推進產學研聯(lián)合的研發(fā)活動。2006年與清華大學簽訂了產學聯(lián)合框架協(xié)議，積極地展開關于電子元器件最尖端技術開發(fā)的產學聯(lián)合。2008年，在清華大學內捐資建設“清華ROHM電子工程館”，并已于2011年4月竣工。2012年，在清華大學設立了“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、中國數(shù)字廣播（解調器）”等聯(lián)合研究項目。除清華大學之外，ROHM還與西安交通大學、電子科技大學、浙江大學和同濟大學等高校進行產學合作，不斷結出豐碩成果。
ROHM將以長年不斷積累起來的技術力量和高品質以及可靠性為基礎，通過集開發(fā)、生產、銷售為一體的扎實的技術支持、客戶服務體制，與客戶構筑堅實的合作關系，作為扎根中國的企業(yè)，為提高客戶產品實力、客戶業(yè)務發(fā)展以及中國的節(jié)能環(huán)保事業(yè)做出積極貢獻。
