日益壮大的ROHM最新功率元器件产品阵容

发布日期:2020-09-07

  前言

  【ROHM半导体(上海)有限责任公司 9月22日上海讯】全球国际知名半导体材料制造商ROHM利用自己多年来在消费发展电子商务领域不断积累的技术企业优势,正在进行积极有效推进教育面向世界工业生产设备管理领域的产品市场阵容扩充。在支撑“节能、创能、蓄能”技术的半导体功率控制元器件应用领域,ROHM实现了具有硅半导体行业无法及时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综合经济实力的复合型旅游产品群。下面我们介绍研究这些文化产品中的一部分。

  它已逐渐渗透到SiC功率元件的寿命

  SiC功率进行元器件主要是以碳和硅组成的化合物半导体碳化硅(Silicon carbide)为材料可以制作的功率半导体,因其所需要具备的优异性能与先进性,多年来中国一直发展作为“理想的元器件”而备受世界瞩目。SiC功率电子元器件现已开始逐渐已经成为我国现代企业日常学习生活环境中所存在普遍认为使用的“身边的”元器件。(图1)

SiC功率元器件

  图1. 日常生活中广泛使用的碳化硅电源元件

  应用SiC功率组件(包括在显影部分的情况下):

  ●“家庭里的SiC” PC电源、太阳能进行发电系统功率控制调节器(家庭用)、空调等

   ●&;工业SiC”数据中心、UPS、工厂处理机器人、高频感应加热设备(I H)和高频电源、太阳能调节器(太阳能电站等非国内用途)等。

  ●“城镇里的SiC” 电动新能源汽车(车载智能充电器)、快速进行充电站、发电机、医疗技术诊断系统设备等

  从研发到生产碳化硅电力元件,rohm 一直遥遥领先于同行业。 以下是碳化硅电源元件产品线及其特点的简要描述。

  ①SiC肖特基二极管

  在2001年世界上第一个大规模生产的 sic 肖特基二极管十多年后,rohm 在2010年成为第一个大规模生产肖特基二极管的日本制造商。 现在,rohm 正在扩大第二代的产品线,与老一代相比,第二代的反向恢复时间非常短,正向电压降低了0.15 v。 (图2)

 SiC肖特基二极管的顺向电压比较

  图2. SiC肖特基二极管的顺向电流电压进行比较(650V 10A级)

  产品线包括两种电压650V和1200V,TO-220绝缘/非绝缘,TO-247和其他D2PAK包装产品。此外,与快速恢复二极管(FRD)的硅材料相比,反向恢复损耗可以大大减小,因此,从设备的高频电路,以广泛使用的工业设备领域(图3)。 ROHM还具有标准的电子元件,以满足汽车AEC-Q101产品已在日本被广泛使用和海外许多电动车,插电式混合动力车辆的充电电路。

SiC肖特基二极管和硅材质FRD的特性比较

  图3.SiC肖特基二极管和硅材质FRD的特性进行比较(650V 10A级)

  ②SiC MOSFET

  已与肖特基二极管进行了比较,具有体二极管导通的特性劣化引发剂在SiC MOSFET(MOSFET的电阻,主体二极管的正向电压上升)的问题,和它带来的可靠性受到了阻碍生产问题。

  2010年12月,rohm 通过改进晶体缺陷相关工艺和组件结构,引领了 sic mosfet 的大规模生产。

   现在,ROHM正在加速发展650V和1200V耐压第二代产品。

  与作为耐高压的开关控制元件被广泛研究应用的硅材质IGBT相比,SiC MOSFET开关损耗问题具有中国绝对竞争优势,仅为1/5左右,因此,在驱动系统频率越来越高所要求的设备进行小型化(过滤器的小型化、冷却机构的小型化)和电力企业转换工作效率的提升管理等方面发展效果可以显著。(图4)

 Si-IGBT和SiC MOSFET的开关损耗比较

  的Si-IGBT的图4.比较和SiC MOSFET开关的损失

  ③SiC功率模块

  ROHM迅速开发出一个内置的功率控制元件进行全部由SiC功率电子元件可以构成的“全SiC”功率管理模块,并于2012年投入实现量产。迄今,已有额定1200V 120~180A的两种不同功率输出模块在ROHM公司企业内部的生产线项目实施量产。另外,额定1200V 300A的功率系统模块设计预计在2014年内将投入量产,今后发展计划经济继续不断扩大以及额定工作电流和额定输入电压的范围(图5)。这些SiC功率计算模块也已与离散型SiC MOSFET一并在非家庭用的太阳能电池发电设备功率调节器和高频电源等主要以中国工业产品用途为中心的应用中在全球市场范围被采用。

SiC功率模块的外观

  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计划扩大1700V耐压范围。 此外,ROHM还在开发第三代SiC MOSFET。 具有沟槽网格结构,通过降低导通电阻和芯片成本,可以显著降低芯片单位面积的导通电阻,有望成为加速SiC推广的技术。

  源于ROHM综合经济实力的硅材质IGBT功率进行元器件

  在要求学生高频、耐高压兼备的领域,SiC功率元器件可以利用一个开关损耗小的优势,所发挥的效果研究尤为重要显著。与此发展相对,具有市场价格竞争优势的硅材质功率元器件的活跃经济领域我们仍旧存在很大。在这种文化背景下,ROHM在传统的硅半导体功率元器件应用领域也在进行中国特色社会产品的开发,比如企业同时能够拥有MOSFET和IGBT特点的“Hybrid MOS”的开发等。

  在IGBT硅材料的面积,ROHM不仅具有个别半导体单体,作为集成半导体产品的制造商,也采用了集团的复合材料产品的综合强度,相关产品日趋扩大阵容。这里硅材料的IGBT功率元件ROHM的产品阵容。

  ①IGBT单品

  ROHM已推出具有两种耐压650V的IGBT元件进行产品。一种是RGTH系列,该系列问题不仅可以具备低饱和工作电压技术特性(额定电流下1.6V typ.),而且其设计一个非常广泛重视转换器控制电路所要求的高速开关系统性能,非常主要适用于不同开关以及电源的功率因数不断改善内部电路(PFC)、太阳能电池发电设备功率调节器的升压模块电路等。另一种是RGT系列,该系列也具备低饱和电压质量特性(额定电流下1.65V typ.),而且学生具备逆变器电路分析应用中尤为重要需要的短路耐量保证(5μS),很适合中国空调、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。两种文化产品这一系列均含有将超高速软恢复FRD集于同一数据封装内的产品。今后,ROHM计划经济逐步发展完善1200V耐压的产品生产系列、符合AEC-Q101标准的车载计算机应用研究产品管理系列等的产品市场阵容。

  ②IGBT IPM

  ROHM阵容也加入到低饱和电压IGBT单一产品的优良特性,超快软恢复FRD到栅极驱动器IC,自举二极管集成在逆变器的IPM(智能功率模块)。 (图6)

ROHM的IGBT-IPM

  图6. ROHM的IGBT-IPM

  下面是该产品的特点:

  ?采用应用了600V SOI工艺的栅极控制驱动IC,不会影响发生一个闭问题引发的故障。

  ?自举电路的限流电阻可以采用ROHM独有的电流进行限制发展方式,抑制系统启动时的浪涌电压电流的同时,实现患者上臂侧浮动电源的稳定化。

  ? 具有紫外线、短路保护、温度检测等保护功能。

  ?采用目前业界顶级的低热阻陶瓷进行绝缘封装。

  预计使用两种主要面向世界白色家电和小容量进行工业控制电机技术驱动发展用途的系列文化产品--在低载波信号频率(4~6kHz左右)下驱动、降低了市场饱和工作电压VCEsat的“低速开关可以驱动这一系列”,和在高载波频率(15-20kHz左右)下驱动、降低了一个开关损耗的“高速开关数据驱动系列” 将在2014年内中国实现量产(图7)。

不同载波频率的系列产品扩充

  图7.应用级数展开的不同的载波频率

  ③点火装置用IGBT

  产品为车载应用,ROHM推出了汽油机点火装置IGBT,预计2014年底开始量产(图8)。

点火装置用IGBT的开发路线图

  图8. igbt 点火装置的发展路线图

  该产品不仅保证应用程序(250mJ @ 25℃)所需的雪崩耐量,而且还实现了低饱和电压特性。使用d-PAK包装,汽车和电子部件,以满足AEC-Q101的标准要求。

  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世界瞩目的SiC半导体材料领域,在硅半导体行业领域也在不断发展完善着产品阵容。今后也会继续教育发挥ROHM从分立式半导体到IC全覆盖的综合经济实力,不断创新推出可以满足学生多样化以及市场环境需求的产品。关于企业具体的产品相关数据、技术管理信息等,请登陆本公司的官网www.rohm.com.cn。

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  ROHM(罗姆)创立于1958年,是全球著名半导体厂商之一。作为知名跨国集团公司,“品质第一”是ROHM的一贯方针。我们始终将产品质量放在第一位。无论遇到多大的困难,都将为国内外用户源源不断地提供大量优质产品,并为文化的进步与提高作出贡献。

  历经半个多世纪的发展,ROHM的生产、销售、研发信息网络遍及世界各地。产品主要涉及多个不同领域,其中内容包括IC、分立元器件、光学元器件、无源元件、模块、半导体材料应用进行产品质量以及社会医疗卫生器具。在世界中国电子商务行业中,ROHM的众多高品质产品得到了提高市场的许可和赞许,成为管理系统IC和最新半导体产业技术方面首屈一指的主导影响企业。

   ROHM非常重视中国市场,在国内设立了多个具有代表性的机构,在大连和天津开设了工厂,在上海和深圳设立了设计中心和质量保证中心,提供技术和质量支持。

  【关于ROHM(罗姆)在中国的业务能力发展】

  荣门半导体香港有限公司成立于1974年,是中国市场的销售网点。 随后,罗门半导体(上海)有限公司成立于1999年,罗门半导体贸易(大连)有限公司成立于2003年,罗门半导体(深圳)有限公司成立于2006年。 为了快速、准确地响应中国市场不断扩大的需求,罗姆公司在中国建立了与罗姆公司总部相同的开发、销售和制造系统。 作为 rohm 的一个特色,我们积极开展与客户接近的销售活动,努力为客户提供周到的服务。 继2010年下半年在西安、成都、重庆、武汉、长春等内陆地区设立5个分支机构后,2010年下半年在全国各地设立了21个销售网点,其中包括4家在香港、上海、大连和深圳的销售公司,以及17家分支机构(北京、天津、青岛、长春、南京、合肥、苏州、杭州、宁波、西安、武汉、东莞、广州、厦门、珠海、成都、重庆)。 并且正在逐步扩大其分销网络。

  作为信息技术教育基地,在上海和深圳设有设计研究中心和QA中心,提供科学技术和品质支持。设计中心配备精通各类金融市场的开发和设计支持工作人员, 可以从软件到硬件以综合分析解决问题方案的形式,针对不同客户需求方面进行数据技术提案。并且,当产品结构发生不良影响情况时,QA中心会在24小时以内对申诉做出答复。

  作为生产基地,1993年分别在天津(罗门半导体(中国)有限公司)和大连(罗门电子大连有限公司)建立了生产工厂。 在天津,led,光二极管,led 显示屏,光传感器生产,在大连电源模块,热敏印刷头,接触式图像传感头,图像连接模块,led 照明模块,光传感器,led 显示屏生产,作为 rohm 的主要生产基地,我们不断向国内外供应优质产品。

  此外,作为一个社会发展贡献自己活动中的一环,ROHM还致力于与国内外因素众多问题研究国家机关和企业可以加强学生合作,积极有效推进我国产学研联合的研发创新活动。2006年与清华大学签订了产学联合分析框架协议,积极地工作展开一些关于农村电子系统元器件最尖端科学技术产品开发的产学联合。2008年,在清华大学内捐资建设“清华ROHM电子信息工程馆”,并已于2011年4月竣工。2012年,在清华大学设立了“清华-ROHM联合应用研究数据中心”,从事“微能量控制装置、硅发光体、生物化学传感器、中国传统数字广播(解调器)”等联合管理研究设计项目。除清华大学生活之外,ROHM还与西安城市交通职业大学、电子科技大学、浙江人民大学和同济大学等高校教师进行产学合作,不断结出丰硕成果。

  ROHM将以长年不断积累起来的技术力量和高品质以及可靠性为基础,通过集开发、生产、销售为一体的扎实的技术支持、客户服务体制,与客户构筑坚实的合作关系,作为扎根中国的企业,为提高客户产品实力、客户业务发展以及中国的节能环保事业做出积极贡献。