在車載二極管市場，200V產品的需求量也越來越大，傳統是整流二極管和快恢復二極管（FRD）主導的領域；不過，現在出現了顛覆者，近日ROHM推出了新的肖特基勢壘二極管（SBD），實現了小型化、耐高溫、低功耗（如下圖）。

圖1 部分二極管產品的特點比較

ROHM是世界主要的二極管制造商之一。據羅姆株式會社（ROHM）功率器件制造本部、功率二極管制造部、商品開發部組長田中宏幸先生介紹，ROHM二極管在全球約占10%的市場份額，位居世界第三；在車載市場，占有20%的份額，位居業界第一。

照片：羅姆株式會社功率器件制造本部、功率二極管制造部、商品開發部組長田中宏幸（左）與ROHM半導體（北京）有限公司技術中心所長水原德健

ROHM此次推出的RBxx8BM/NS200是可在高溫環境下工作的超低I_R產品，由于改進了肖特基二極管的阻擋金屬材料，可實現了高達200V的耐壓，可顯著改善正向電壓V_F特性（比以往FRD低約11％）。不僅有助于進一步降低應用的功耗，還可因發熱量降低而實現小型封裝設計，從而進一步節省空間。

接下來，ROHM半導體（北京）有限公司技術中心所長水原德健先生詳細介紹了這款新產品的市場定位與優勢。

1 RBxx8BM/NS200的創新點

RBxx8BM/NS200擁有超低的I_R（逆向電流）特性。I_R較低，最大的好處是在高溫的環境下可以穩定運轉。

當然，I_R很低、V_F很高也不夠，還要把V_F也做低。V_F低的優勢是可降低設備功耗。因此，ROHM的肖特基二極管的優勢是可以使設備更節能化，同時在高溫下可以穩定運轉。

目前，200V產品還主要還是快恢復（FRD）或整流二極管，缺點是封裝很大。如果采用肖特基，可以使它的封裝變得更小，這樣可以節省空間，即肖特基二極管不僅耐高溫、節能，還節省空間。

如上圖1，和FRD/整流二極管相比較，FRD和整流二極管高溫情況運轉性能還是比較好的，但是其效率和小型化做不上來。普通肖特基二極管雖然效率和小型化可以做起來，但是不能在高溫下工作。而ROHM此次發布的超低I_R的RBxx8BM/NS200系列產品既可以在高溫下運轉，又可以小型化、高效化，即兼具FRD/整流二極管和普通肖特基的優點。

那么，為什么ROHM能把RBxx8BM/NS200做到超低I_R？

最主要是改善了里面專用的阻擋金屬。眾所周知，FRD是“半導體加半導體”，但是肖特基是半導體上面加金屬。ROHM改變了肖特基金屬的特性，使它的I_R降了下來。I_R降低之后，可以使它在高溫的環境下穩定去運轉，不會出現熱失控。

熱失控是指隨著溫度的升高，I_R會升高；I_R越升高，溫度也越高……，是一種惡性循環。也就是漏電流越大，溫度越高；溫度越高，漏電流越大……，會形成溫度上升這種惡性循環。

如果把I_R改善之后，可以使它沒有熱失控，就杜絕了這種惡性循環，在汽車里面雖然溫度提高一點，但不會一直提高。

2 RBxx8BM/NS200的具體優勢

RBxx8BM/NS200有兩大優勢。第一是低功耗化，即非常節能，主要是因為改變了I_R特性，實現了200 V的高耐壓。因此，在普通的車載里應用的FRD，可以用肖特基進行取代。實驗表明，與FRD相比，V_F大約降低了11%（如下圖）。

第二是小型化，用肖特基取代FRD之后，可以抑制發熱（注：因肖特基的I_R低），因此與ROHM以往產品相比，可以更小型。例如，原有要用FRD的場合，200V/3A左右的產品，需要用SMC封裝——產品尺寸很大，如果改成新產品，例如ROHM正在開發的SOD-128封裝，可以使體積降低到原來的三分之一以下（如下圖）。 

談到未來的產品規劃，下一步，ROHM會把這種產品做得越來越小型化，產品系列做得越來越多。

3 肖特基在車載領域的潛力大

二極管主要由幾種產品構成。如下圖，小電壓、小電流時一般采用齊納二極管或TVS（瞬態電壓抑制）二極管，小電壓、大電流時用肖特基勢壘二極管（SBD），大電壓、大電流時是整流二極管或FRD，高電壓采用新材料——碳化硅肖特基。

圖 各種二極管的市場定位

二極管特別是肖特基二極管在汽車業有很大的應用。主要增長點是“CASE”。C是Connected，指與外部相連的信息娛樂系統，由于信息娛樂系統越來越豐富，所需要的ECU（電控單元）會越來越多。但是汽車里的位置和空間是固定不變的，因此只能在有限的體積下把功能做得越來越多，這就需要產品越來越小型化。肖特基二極管的特點是小型化和高效化。盡管市場現在用FRD更多一些，但預計肖特基二極管的市場潛力大。

“A”指自動駕駛（Autonomous）。隨著肖特基二極管的小型化、高效化，可以得到越來越多的應用。

“S”指“Share”，即網關。隨著外部連接和內部連接的增加，系統越來越復雜。隨著小型化、高效化和高可靠性的改進，使得肖特基二極管有越來越廣泛的應用。

“E”指電氣化，諸如OBC（車載充電器）、逆變器、DC/DC或LED燈等。

此外，在小型化和高效化之外，車載產品還有一個特殊要求：在高溫環境下可以穩定運行。因此對于在高溫環境下可以更好工作的肖特基二極管需求會越來越多。

實際上，汽車上除了電池、電機（注：因電池和電機沒有電路）外，從攝像頭一直到主機逆變器，都需要肖特基二極管，所以肖特基二極管在車載市場是需求較大的產品。

圖：肖特基二極管在車載中的應用

4 ROHM的肖特基二極管產品

ROHM的肖特基產品分為4個系列，如下圖。

二極管有2個最大的特性：正向電壓(V_F)和逆向電流(I_R)，它們是相輔相成的關系：一個大，另一個會小；一個小，則另一個會大。

ROHM四個系列產品中，超低V_F用于移動設備，超低I_R用于汽車。中間的低V_F加上中I_R，主要是利用V_F的特性實現小型化，用于一次電源、二次電源。另一類V_F并不是特別低，I_R稍低一點，也主要用于一次電源和二次電源。

此次發布的RBxx8BM/NS200，屬于超低I_R產品，在汽車領域用得較多。

5 小結

在車載領域，為了取代市場上200V的FRD/整流二極管，肖特基二極管的瓶頸主要是I_R難以做下來。通過改善阻擋金屬材料，ROHM的RBxx8BM/NS200把I_R做下來，使之既耐高溫，又節能和小型化。