羅姆在“功率元器件”的發展與“電源IC技術”的變革
前言
本文引用地址:http://www.j9360.com/article/138824.htm為了防止地球溫室化,減少CO2排放量已成為人類的課題。為了減少CO2排放量,節電與提高電壓的轉換效率是當務之急。在這種背景下,羅姆通過用于LED照明的技術貢獻于節電,通過功率元器件提升轉換效率。
而提高轉換效率就需要減少損耗。發電站產生幾十萬伏的電壓,通過電線和變壓器將這些電壓降低為如我們所熟悉的手機充電器所提供的約5V的電壓進行使用。從發電站到充電器之間電壓被多次轉換,每次轉換都會發生損耗。這些損耗的原因之一是功率元器件的損耗。只要這些損耗變成零,就可以大幅消減CO2排放量。雖然不能完全達到零,但為了接近零,羅姆日以繼夜在進行反復的研究和開發。羅姆認為通過這些研發結果降低損耗、減少CO2排放,可以提高羅姆的企業存在價值。
羅姆在功率元器件領域的發展
提起半導體,一般人會想到施以微細加工的大規模集成電路(LSI),為了使LSI按要求工作,按所需電壓、電流供應電力的電源是不可或缺的。在這種“按所需形式供應電力”的領域中,半導體也發揮著重要的作用,從“處理電力(功率)”的含義出發,其核心半導體部件被稱為功率元器件或功率半導體。
在功率元器件的應用領域方面,又大致劃分為電腦(PC)及PC外圍設備領域約為30%,數碼家電、車載領域約為15%,白色家電和工業、通信領域約為30%。在功率元器件的世界中,說“有多少電源種類就有多少功率元器件種類”毫不夸張,為滿足市場需求,需要不斷完善各種應用電路、易用封裝、復合品、額定電流、額定電壓的產品陣容,要求具備多元化的技術積累。
在功率元器件領域,羅姆擁有業界頂級水平的產品陣容,在Si基超級結(SJ)-MOSFET注1、MOSFET注2、雙極晶體管注3、肖特基勢壘二極管(SBD)注4、快速恢復二極管(FRD)注5、二極管(Di)注6、齊納二極管注7之外,又新增了碳化硅(SiC注8)、氮化鎵(GaN注9)等新一代元件,在各電壓范圍都配備了有特色的功率元器件產品。
[圖1]晶體管開發趨勢

尤其是SiC從處于世界頂級的研究開發平穩順利地進入到制造階段,繼2010年4月實現了SiC SBD量產之后,羅姆于同年12月在世界范圍內首家※成功實現了SiC MOSFET的真正量產。另外,僅憑元件本身無法100%發揮SiC本身所具有的性能,為滿足市場需求,羅姆于2011年陸續開始了模塊產品的量產。 ※:根據羅姆調查(截至2012年11月13日)
羅姆通過SiC產品覆蓋高電壓范圍,通過SJ-MOS和MOSFET覆蓋幾百伏左右電壓范圍。近年來,羅姆正在發力擴充幾百伏左右的商品的產品陣容。當然,傳統的低耐壓范圍的商品擴充也在同時開發。2012年8月發布的新結構MOSFET就是耐壓40V、電流可達100A的產品。該產品損耗的主要因素——Ron僅為1mΩ。
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