近年來(lái)，全球氣候變化、能源、資源枯竭等地球環(huán)境問(wèn)題成為一大課題，在抑制環(huán)境負(fù)荷、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)社會(huì)建設(shè)的基礎(chǔ)上，“環(huán)境”經(jīng)營(yíng)成為了企業(yè)必需要考慮的問(wèn)題，而作為電力轉(zhuǎn)換的心臟，IGBT等功率半導(dǎo)體產(chǎn)品正在得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。
在PCIM Asia 2021深圳電力電子展上，全球知名半導(dǎo)體制造商羅姆展示了面向工業(yè)設(shè)備和汽車領(lǐng)域的、以世界先進(jìn)的SiC（碳化硅）元器件為核心的產(chǎn)品及電源解決方案。
全新產(chǎn)品亮相PCIM Asia 2021
作為羅姆首次展出的全新“第四代SiC MOSFET”，與第三代產(chǎn)品相比，大幅削減了開關(guān)損耗，且導(dǎo)通阻抗更低。另外，此次還帶來(lái)了眾多搭載了羅姆SiC產(chǎn)品的應(yīng)用案例，讓用戶更直觀地感受到羅姆SiC產(chǎn)品在市場(chǎng)上的廣泛應(yīng)用。
羅姆擁有世界先進(jìn)的SiC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)備和汽車領(lǐng)域的節(jié)能化、小型化做出巨大貢獻(xiàn)。本次展會(huì)，羅姆還帶來(lái)了首次在展會(huì)上展出的8英寸的SiC晶圓，這也是業(yè)界首次展出的8英寸晶圓的實(shí)物。大口徑化的晶圓能夠切出更多的芯片，這意味著羅姆將不斷降低產(chǎn)品的成本，同時(shí)提升產(chǎn)能。此外，本次展會(huì)羅姆還展示一款讓人眼前一亮的方案，搭載SiC模塊的無(wú)線供電輪轂電機(jī)產(chǎn)品，極大地改善了“行駛中的充電性能”、“電機(jī)性能”和“車輛安裝性能”。該產(chǎn)品由羅姆、東京大學(xué)、日本精工株式會(huì)社等多個(gè)企業(yè)共同開發(fā)，可在行駛中直接從道路獲取電力，目前已成功進(jìn)行了實(shí)車試驗(yàn)。SiC功率模塊為行駛中的無(wú)線供電輪轂電機(jī)做出貢獻(xiàn)
技術(shù)革新推動(dòng)節(jié)能化社會(huì)
隨著物聯(lián)網(wǎng)的普及，以及白色家電和工業(yè)設(shè)備的自動(dòng)化進(jìn)程加速，使得產(chǎn)品的功耗不斷增加，為了有效利用有限的地球資源和電力，市場(chǎng)對(duì)進(jìn)一步降低功耗的需求不斷提高，與此同時(shí)，對(duì)于負(fù)責(zé)功率轉(zhuǎn)換工作的功率半導(dǎo)體之一的IGBT以及配備了IGBT的模塊，也提出了進(jìn)一步降低功耗的要求。面對(duì)市場(chǎng)的新變化，羅姆上半年重磅推出了四款600V耐壓IGBT IPM “BM6437x系列”，該產(chǎn)品在輻射噪聲和功率損耗實(shí)現(xiàn)了全面的提升。與普通產(chǎn)品相比，新產(chǎn)品的輻射噪聲降低6dB以上，功率損耗降低了6%（fc=15kHz時(shí)），已達(dá)到業(yè)界超高水平。此外，新產(chǎn)品的精度也有了大幅的改善，可達(dá)到與熱敏電阻同等的保證精度±2％，相比普通產(chǎn)品±5％（相當(dāng)于5℃）（90℃時(shí)）的溫度監(jiān)控功能保證。還有，新產(chǎn)品增加了產(chǎn)品識(shí)別功能，有助于防止封裝相同的其他公司產(chǎn)品和電流值不同的產(chǎn)品誤裝。目前，四款新產(chǎn)品已經(jīng)用于空調(diào)、高壓清洗機(jī)、工業(yè)設(shè)備的AC伺服放大器等，給下游行業(yè)節(jié)能帶了極大的提升。對(duì)于功率半導(dǎo)體來(lái)說(shuō)，當(dāng)導(dǎo)通電阻降低時(shí)短路耐受時(shí)間就會(huì)縮短，兩者之間存在著矛盾權(quán)衡的關(guān)系，因此在降低SiC MOSFET的導(dǎo)通電阻時(shí)，如何兼顧短路耐受時(shí)間一直是個(gè)大挑戰(zhàn)。在2020年，羅姆成功推出了1200V第4代SiC MOSFET，此次開發(fā)的新產(chǎn)品，通過(guò)進(jìn)一步改進(jìn)羅姆獨(dú)有的雙溝槽結(jié)構(gòu)，改善了二者之間的矛盾權(quán)衡關(guān)系，與以往產(chǎn)品相比，在不犧牲短路耐受時(shí)間的前提下成功地將單位面積的導(dǎo)通電阻降低了約40％。而且，通過(guò)大幅減少寄生電容（開關(guān)過(guò)程中的課題），與以往產(chǎn)品相比，成功地將開關(guān)損耗降低了約50％。還有，采用低導(dǎo)通電阻和高速開關(guān)性能兼具的第4代SiC MOSFET，更有助于顯著縮小車載逆變器和各種開關(guān)電源等眾多應(yīng)用的體積并進(jìn)一步降低了其功耗。在生產(chǎn)方面，羅姆構(gòu)筑了從SiC襯底，外延到封裝的“一條龍”生產(chǎn)體制，不僅是元器件開發(fā)，還致力于晶圓的大口徑化以及先進(jìn)設(shè)備帶來(lái)的生產(chǎn)效率提升，在性能、品質(zhì)和穩(wěn)定供貨上，實(shí)現(xiàn)與同行業(yè)其他公司的差別化。在開發(fā)方面，羅姆開發(fā)了許多模擬IC（絕緣柵極驅(qū)動(dòng)器和電源IC等），充分地發(fā)揮以SiC功率元器件為核心的各種功率元器件的性能，同時(shí)，羅姆還開發(fā)了用于檢測(cè)電流的分流電阻器等周邊部件，通過(guò)結(jié)合系統(tǒng)提供更佳解決方案，可以快速解決客戶的問(wèn)題。羅姆搶在不斷擴(kuò)大的需求之前，積極地進(jìn)行著設(shè)備投資。2020年末，羅姆在位于日本福岡縣的羅姆阿波羅筑后工廠建設(shè)了新的生產(chǎn)樓。而現(xiàn)在，羅姆正在推進(jìn)制造裝置的設(shè)置，預(yù)計(jì)2022年開始量產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)初是以6英寸開始批量生產(chǎn)，但羅姆根據(jù)市場(chǎng)情況，加入了可以切換到8英寸批量生產(chǎn)的裝置，令生產(chǎn)能力在今后5年內(nèi)可能提高到5倍以上。SiC作為功率元器件的新材料，羅姆早已關(guān)注并與客戶及大學(xué)等機(jī)構(gòu)一起開展合作，不斷積累技術(shù)經(jīng)驗(yàn)。2010年4月，羅姆在日本率先開始了SiC肖特基勢(shì)壘二極管的量產(chǎn)，而在同年12月確立了SiC MOSFET的量產(chǎn)體制，并于2012年3月，率先開始了全SiC功率模塊的量產(chǎn)。未來(lái)，羅姆表示將會(huì)不斷壯大SiC功率元器件的產(chǎn)品陣容，并結(jié)合充分發(fā)揮元器件性能的控制IC等外圍元器件和模塊化技術(shù)優(yōu)勢(shì)，繼續(xù)為下一代汽車技術(shù)創(chuàng)新貢獻(xiàn)力量。另外，羅姆還會(huì)繼續(xù)為客戶提供包括削減應(yīng)用開發(fā)工時(shí)和有助于預(yù)防評(píng)估問(wèn)題的在線仿真工具在內(nèi)的多樣化解決方案，幫助客戶解決問(wèn)題。
電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里升級(jí)之路
相比Si（硅），SiC（碳化硅）功率元器件具有高效率等特性，因而可以更有效地利用電動(dòng)汽車電池的電能。這將非常有助于延長(zhǎng)電動(dòng)汽車的續(xù)航里程并削減電池體積。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)品的開發(fā)，早在2010年便在全球率先開始了SiC MOSFET的量產(chǎn)。在車載領(lǐng)域，羅姆于2012年在業(yè)界率先提供對(duì)應(yīng)AEC-Q101車規(guī)認(rèn)證的車載品，并在快速充電用車載充電器（OBC）領(lǐng)域擁有較高的市場(chǎng)份額。此外，羅姆的SiC產(chǎn)品還應(yīng)用于車載DC/DC轉(zhuǎn)換器等領(lǐng)域。2020年6月17日，羅姆發(fā)布了業(yè)界先進(jìn)的第4代低導(dǎo)通電阻SiC MOSFET。與以往產(chǎn)品相比，在不犧牲短路耐受時(shí)間的前提下，成功實(shí)現(xiàn)業(yè)界頂級(jí)水平的低導(dǎo)通電阻，滿足了包括主機(jī)逆變器在內(nèi)的車載動(dòng)力總成系統(tǒng)和工業(yè)設(shè)備的電源新需求。目前已經(jīng)獲得很多客戶的評(píng)估，也有詢價(jià)。并且，羅姆還將強(qiáng)化充分發(fā)揮SiC元器件性能的絕緣柵極驅(qū)動(dòng)器，以及分流電阻器等周邊產(chǎn)品的陣容。另外，利用可以同時(shí)驗(yàn)證SiC功率元器件和驅(qū)動(dòng)IC的web仿真工具，提供適合各種應(yīng)用的電源解決方案，助力客戶開發(fā)的xEV實(shí)現(xiàn)高效化、小型化。
2050年實(shí)現(xiàn)零碳目標(biāo)愿景
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)。多年來(lái)，以節(jié)能、小型化、安全、舒適為關(guān)鍵詞，羅姆不斷提供具有創(chuàng)新性的產(chǎn)品，近年來(lái)，除了技術(shù)革新不斷的汽車市場(chǎng)外，在IoT化不斷推進(jìn)的產(chǎn)業(yè)設(shè)備市場(chǎng)，以及更進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)高功能化的IT設(shè)備市場(chǎng)等廣泛的領(lǐng)域，羅姆已經(jīng)提供了眾多關(guān)鍵元器件。羅姆認(rèn)為，不僅要達(dá)成世界通用目標(biāo)“SDGs”，備受矚目的“零碳（CO₂凈零排放）”也是重點(diǎn)課題。在這種背景下，羅姆于2020年制定了“聚焦電源和模擬技術(shù)，并通過(guò)滿足客戶對(duì)‘節(jié)能’和‘小型化’的需求，來(lái)解決社會(huì)問(wèn)題”這一經(jīng)營(yíng)愿景。在明確前進(jìn)方向的同時(shí)，提高羅姆集團(tuán)全體員工的意識(shí)，從而進(jìn)一步增加企業(yè)的社會(huì)貢獻(xiàn)。此外，羅姆根據(jù)該經(jīng)營(yíng)理念，提取了其中作為緊迫課題、必須要采取行動(dòng)的環(huán)境課題，制定了2050環(huán)境愿景，力爭(zhēng)到2050年實(shí)現(xiàn)零碳和零排放。羅姆認(rèn)識(shí)到作為一個(gè)企業(yè)對(duì)環(huán)境課題的巨大責(zé)任，并下定決心承擔(dān)責(zé)任。著眼于2050年羅姆集團(tuán)目標(biāo)姿態(tài)，以實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的社會(huì)為目標(biāo)，不僅積極應(yīng)對(duì)氣候變化、還致力于資源循環(huán)利用和自然共生等各種各樣的環(huán)境保護(hù)活動(dòng)。特別是在業(yè)務(wù)活動(dòng)方面，羅姆的主力產(chǎn)品——半導(dǎo)體對(duì)于實(shí)現(xiàn)“無(wú)碳社會(huì)”的作用越來(lái)越大。據(jù)稱，“電機(jī)”和“電源”所消耗的電力占全球絕大部分的耗電量，因此，全面提高“電機(jī)”和“電源”的效率是羅姆的重要使命。如經(jīng)營(yíng)愿景所示，羅姆將通過(guò)提供提高效率的關(guān)鍵元器件——電源和模擬產(chǎn)品，為解決世界能源問(wèn)題做出貢獻(xiàn)。除了通過(guò)產(chǎn)品貢獻(xiàn)力量外，在生產(chǎn)過(guò)程等所有業(yè)務(wù)活動(dòng)中減輕環(huán)境負(fù)擔(dān)也變得非常重要。例如SiC晶圓制造的主要生產(chǎn)工序中也會(huì)采用100%可再生能源等，羅姆將致力于建立環(huán)境友好型事業(yè)體制。未來(lái)，羅姆將根據(jù)企業(yè)理念和經(jīng)營(yíng)愿景，繼續(xù)推動(dòng)提高效率的關(guān)鍵元器件——電源和模擬產(chǎn)品的技術(shù)創(chuàng)新，同時(shí)，還會(huì)根據(jù)此次制定的環(huán)境愿景，不僅積極應(yīng)對(duì)氣候變化，而且還要積極開展資源循環(huán)利用和自然共生等各種環(huán)境保護(hù)活動(dòng)和環(huán)境投資，為實(shí)現(xiàn)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。
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