实现电流和控制信号分离，罗姆新型SiC封装模块助力实现更小型的xEV逆变器

发布时间：2024-07-24 09:31
作者：AMEYA360
来源：网路
阅读量：1536

　　凭借高频、高压、高效、高耐温和低损耗的产品特性，目前第三代半导体SiC(碳化硅)器件已经成为各行业打造电气化方案的首选，进而可以实现更高的功率密度、可靠性和效率。根据市场调研机构Yole的统计数据，2023年全球SiC功率器件市场规模达19.72亿美元，近五年年均复合增长率达35.79%;在新能源汽车及光伏领域需求的带动下，全球SiC功率器件市场规模预计将会在2024年达到26.23亿美元。

       为了更好地推动SiC产品研发落地和业务开展，全球知名半导体制造商罗姆(ROHM)推出了SiC品牌——EcoSiC™。罗姆工作人员表示，EcoSiC™是采用了因性能优于硅(Si)而在功率元器件领域备受关注的SiC的元器件品牌。从晶圆生产到制造工艺、封装和品质管理方法，罗姆一直在自主开发SiC产品升级所必需的技术，目前已经确立了SiC领域先进企业的地位。

实现电流和控制信号分离，罗姆新型SiC封装模块助力实现更小型的xEV逆变器

       在解读EcoSiC™品牌设计时，罗姆工作人员称，EcoSiC™结合了“Eco”和“SiC”两个术语，象征着生态系统和卓越技术之间的联系。该设计集成了电路图案和六边形晶体结构，代表了SiC技术的精确性和创新性。这些要素突出了罗姆对提供先进和可持续解决方案的承诺。该品牌是罗姆“Power Eco Family(功率节能家族)”品牌理念的一部分，旨在最大限度地提高电子应用程序的效率和紧凑性，同时对环境做出积极贡献。

       除了EcoSiC™，罗姆目前还拥有EcoGaN™，该公司还计划在未来的Eco系列添加高性能硅产品。

       罗姆方面的数据显示，预计到该公司2025财年，全球SiC潜在市场规模将超过2,000亿日元，预计到2028财年将达到10,000亿日元。罗姆公司的目标是在2025财年取得1,100亿日元(约合7.6亿美元)的市场份额，在2027财年取得2,200亿日元(约合15.2亿美元)的市场份额。目前，罗姆在全球已经获得超过130家客户的SiC订单，预计到2027财年超过70%的订单来自欧洲和中国。

实现电流和控制信号分离，罗姆新型SiC封装模块助力实现更小型的xEV逆变器

SiC市场预测

　　二合一 SiC封装模块

　　在宣布新品牌的同时，罗姆也推出了EcoSiC™品牌下的一款新品——二合一SiC封装型模块“TRCDRIVE pack™”。

       在xEV应用场景中，传统的xEV构成包括DC-DC、OBC、电池以及驱动单元(牵引逆变器、电机等)，未来这些结构逐渐变为“多合一”，比如牵引逆变器、驱动用电机、减速器“三合一”而成的一体化结构。如下图所示，在牵引逆变器方面，目前用户可以采用三颗罗姆的二合一SiC封装型模块“TRCDRIVE pack™”来构建。罗姆工作人员表示，未来公司也会开发六合一的SiC封装型模块“TRCDRIVE pack™”。“六合一的SiC封装型模块‘TRCDRIVE pack™’会配有散热器，将于2024年第二季度开始供应样品，相比以往的SiC壳体型模块，功率密度提升了1.3倍，有助于加快设计符合规格要求的牵引逆变器和产品阵容扩展。”

实现电流和控制信号分离，罗姆新型SiC封装模块助力实现更小型的xEV逆变器

基于“二合一”和“六合一”的牵引逆变器设计

       值得注意的是，TRCDRIVE pack™是牵引逆变器驱动用SiC封装型模块的专用商标，标有该商标的产品利用罗姆自有的结构，更大程度地扩大了散热面积，从而实现了紧凑型封装。就以二合一SiC封装型模块“TRCDRIVE pack™”来说，这款模块通过创新的设计实现了更小的器件体积且无需焊接。

       下图是二合一SiC封装型模块“TRCDRIVE pack™”的真实产品图，可以非常明显地看到，和传统SiC模块不同，罗姆SiC封装型模块“TRCDRIVE pack™”体积更小，且模块顶部配备了“Press fit pin”方式的控制用信号引脚。

实现电流和控制信号分离，罗姆新型SiC封装模块助力实现更小型的xEV逆变器

二合一SiC封装型模块“TRCDRIVE pack™”

       罗姆工作人员介绍称，创新的产品设计让二合一SiC封装型模块“TRCDRIVE pack™”具有四大明显的优势：

　　·小型化：采用电流和控制信号分离的罗姆自有机构，相较于传统封装，实现了28%的器件体积下降;

　　·高功率密度：通过尽可能扩大主电流布线中的电流路径和采用双层布线结构，以及银烧结、高性能树脂(Tg>230℃)等领先工艺，实现了1.5倍业界超高的功率密度;

　　·减少安装工时：模块顶部配备了“Press fit pin”方式的控制用信号引脚，栅极驱动器电路板只需从顶部按下即可完成连接，无需焊接电路板，并克服了传统模块引脚公差难确认的问题;

　　·大量生产：二合一SiC封装型模块“TRCDRIVE pack™”虽然是模块，但已经确定了类似于分立产品的量产体系，和普通SiC模块相比，量产效率提高了约30倍。

　　结语

　　EcoSiC™品牌的推出，体现出罗姆致力于从晶圆生产到制造工艺、封装到产品设计，全面引领全球SiC器件发展的决心。二合一SiC封装型模块“TRCDRIVE pack™”很好地体现了罗姆EcoSiC™品牌的领先性，在终端用户非常在意的体积和散热问题上给出了更好的解决方案，助力实现更高的功率密度。


（备注：文章来源于网络，信息仅供参考，不代表本网站观点，如有侵权请联系删除！）

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　　当2026年的进度条过半，全球半导体产业在AI算力爆发、智能电动汽车加速渗透，以及绿色能源转型的多元需求驱动下，正经历前所未有的技术变革。作为全球知名半导体制造商，罗姆上半年持续在功率器件、电源管理、模拟芯片等核心领域精耕细作，交出了一份覆盖多元应用场景的“期中答卷”。　　功率器件　　多维发力　　罗姆持续深耕功率器件领域。2026年上半年，公司推出多款覆盖SiC、IGBT等不同技术路径的产品，围绕性能提升与产品拓展持续发力，进一步完善产品线布局。　　01　　第5代SiC MOSFET　　该产品非常适用于xEV(电动汽车)用牵引逆变器等汽车电动动力总成系统以及AI服务器电源和数据中心等工业设备的电源。　　02　　业界超低损耗650V耐压IGBT　　该产品适用于车载电动压缩机、HV加热器以及工业设备用变频器等应用。作为支持车载应用的650V级产品，实现了业界超低导通损耗VCE(sat)=1.55V，同时具备出色的短路耐受能力，符合汽车电子产品可靠性标准AEC-Q101。　　03　　搭载新型SiC模块的　　三相逆变器参考设计　　此参考设计可覆盖高达300kW级的输出功率范围，支持在车载设备及工业设备等广泛的应用领域中使用SiC功率模块。　　电源管理　　从车载到工业的全面覆盖　　在电源管理领域，罗姆围绕LDO稳压器、车载电源解决方案及升降压电路等方向，推出了多款产品，覆盖不同功率等级的应用需求，进一步丰富了电源管理产品线。　　01　　输出电流500mA的LDO稳压器　　面向车载设备、工业设备、通信基础设施等所用的12V/24V系统一级电源，罗姆开发出搭载自有超稳定控制技术“Nano Cap™”、输出电流500mA的LDO稳压器IC“BD9xxN5系列”(共18款产品)。可进一步助力解决电源设计中输出电容相关的课题。　　Nano电源技术是罗姆利用多年来积累的模拟技术，为了进一步实现节能和小型化而诞生出的创新型电源技术。通过从开发到生产均在集团内部完成的一贯制生产体系，得以实现的创新型电源技术“Nano”(Nano Pulse Control™、Nano Energy™、Nano Cap™)将作为满足市场需求的电源技术为社会做出贡献。　　02　　车载SoC的具有出色扩展性的　　电源解决方案　　该电源解决方案由PMIC“BD968xx-C系列”和DrMOS“BD96340MFF-C”相结合，非常适用于ADAS(高级驾驶辅助系统)、DMS(驾驶员监控系统)和感测摄像头等车载应用的SoC。　　03　　超小安装面积的　　升降压电源电路板　　此参考板旨在实现小型电池供电设备所要求的“升降压电源最小安装面积”而设计，由“BD83070GWL”与线圈、电容器等共5个元器件组成，实现了12.87mm²(3.3×3.9mm)的超小型安装面积。　　多元产品　　丰富生态支撑广泛应用　　除上述产品外，罗姆上半年在MOSFET、模拟芯片、保护器件及无线供电等领域同样有亮眼表现，持续丰富产品矩阵。　　产品参考资料　　车载48V系统MOSFET“AG16xFNxx系列”：罗姆面向车载应用中日益普及的48V电源系统，推出80V耐压MOSFET“AG16xFNxx系列”。　　600V耐压表贴型超级结MOSFET：该产品不仅更小、更薄，还具备优异的散热性能，非常适合AI服务器、工业设备电源等需要节省空间和提高功率密度的应用。　　17款高性能运算放大器：该产品系列适用于对精度要求高的传感器信号处理、电流检测电路、电机驱动控制及电源监控系统等众多应用领域。　　支持10Gbps以上高速I/F的ESD保护二极管：该系列产品适用于需要高速数据传输的众多应用领域。　　超小型无线供电芯片组：该产品支持近场通信技术(NFC，近距离非接触式无线通信技术)，适用于智能戒指、智能手环等小型可穿戴设备以及智能笔等小型外围设备应用。　　面向未来，罗姆将继续以前沿技术为锚，以客户需求为舵，在半导体创新的航道上稳步前行。让我们一同期待，以技术创新之“芯”，共筑产业发展新高度。
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