助力“小型化”和“節(jié)能化”，揭秘羅姆的寬禁帶半導(dǎo)體戰(zhàn)略

作為全球領(lǐng)先的功率半導(dǎo)體供應(yīng)商，羅姆近年來加速了在全球電動汽車市場的擴(kuò)展步伐。在2024年8月28日，深圳國際會展中心舉辦的PCIM Asia展會上，羅姆展示了其最新的8英寸碳化硅MOSFET晶圓、EcoSiC?系列碳化硅產(chǎn)品及EcoGaN?系列氮化鎵元器件，尤其是以小型化和高效率著稱的TRCDRIVE pack?二合一碳化硅封裝模塊。這一產(chǎn)品的推出，不僅標(biāo)志著電動汽車逆變器的小型化邁上新臺階。

自2000年起，羅姆就開始研究碳化硅器件，并于2010年在日本率先推出了碳化硅肖特基二極管（SBD），隨后于2012年推出了全碳化硅功率模塊。在過去的十多年中，羅姆不斷推動碳化硅技術(shù)的創(chuàng)新與量產(chǎn)，逐漸建立了從晶圓制造到封裝的一體化生產(chǎn)體系。羅姆市場宣傳高級經(jīng)理張嘉煜對與非網(wǎng)記者表示，羅姆始終以“小型化”和“節(jié)能化”作為企業(yè)愿景，通過寬禁帶半導(dǎo)體技術(shù)應(yīng)對社會發(fā)展帶來的能源挑戰(zhàn)，羅姆將持續(xù)以小型化和節(jié)能化增加在新能源領(lǐng)域的技術(shù)投入。

羅姆如何實(shí)現(xiàn)2025年30%的SiC市場目標(biāo)？

SiC功率器件由于其卓越的高溫、高頻和高壓性能，正逐漸成為電動汽車領(lǐng)域的明星技術(shù)。近年來，羅姆在全球SiC市場的份額不斷擴(kuò)大，是全球范圍內(nèi)為數(shù)不多能夠量產(chǎn)溝槽型SiC MOSFET的企業(yè)之一。羅姆在SiC產(chǎn)品線的市場現(xiàn)狀與未來目標(biāo)方面有著明確的規(guī)劃。羅姆的目標(biāo)是在2025年實(shí)現(xiàn)SiC業(yè)務(wù)銷售額超過1100億日元（約合53億人民幣），并計劃到2027年進(jìn)一步增長至超過2200億日元（約合106億人民幣）。此外，羅姆還設(shè)定了到2025年在全球市場占據(jù)約30%市場份額的目標(biāo)，以進(jìn)一步鞏固其在行業(yè)中的領(lǐng)先地位。為了應(yīng)對這個需求，羅姆正在積極擴(kuò)展其碳化硅技術(shù)布局，并計劃于2025年實(shí)現(xiàn)8英寸碳化硅晶圓的商業(yè)化供應(yīng)。自2009年羅姆通過收購德國SiCrystal公司的晶圓廠以來，進(jìn)一步鞏固了其在碳化硅晶圓生產(chǎn)領(lǐng)域的優(yōu)勢，使其在未來的市場競爭中占據(jù)主動。

羅姆在日本擁有多個SiC功率半導(dǎo)體生產(chǎn)基地，包括福岡縣阿波羅筑后工廠以及新廠房、宮崎第一工廠和第二工廠，其中宮崎工廠是其在日本規(guī)模最大的SiC功率半導(dǎo)體生產(chǎn)基地。羅姆還在不斷的擴(kuò)充SiC產(chǎn)能，例如，2019年羅姆在日本福岡縣筑后工廠新建了一座6英寸SiC晶圓生產(chǎn)大樓，提升了其SiC功率元器件的生產(chǎn)能力。今年，羅姆還積極開發(fā)新型的SiC封裝模塊，如六合一SiC封裝模塊，該模塊的功率密度相比傳統(tǒng)的SiC模塊提升了1.3倍，有助于電動汽車牽引逆變器的小型化。

羅姆的碳化硅MOSFET產(chǎn)品目前已更新至第四代。相較于前幾代產(chǎn)品，采用改進(jìn)的溝槽結(jié)構(gòu)，與第三代產(chǎn)品相比，導(dǎo)通電阻降低了40%。其導(dǎo)通電阻顯著降低，開關(guān)損耗更是達(dá)到了業(yè)內(nèi)領(lǐng)先水平。第四代SiC MOSFET的低柵極驅(qū)動電壓設(shè)計（15V和18V）還能夠兼容現(xiàn)有的硅基MOSFET電路設(shè)計，降低了開發(fā)成本，并簡化了設(shè)計流程。此外，該技術(shù)在電容特性上進(jìn)行了優(yōu)化，降低了寄生電容Coss和Crss，從而減少了自導(dǎo)通的風(fēng)險，提高了器件的穩(wěn)定性與可靠性。這一創(chuàng)新將助力xEV（電動汽車）實(shí)現(xiàn)更高的功率密度和更低的能源消耗，成為推動綠色能源發(fā)展的重要力量。羅姆計劃在2025年推出第五代碳化硅MOSFET，進(jìn)一步提升功率密度和性能。

TRCDRIVE pack?——助力電動汽車逆變器小型化的先鋒

除了第四代SiC MOSFET芯片，羅姆還展示了其創(chuàng)新產(chǎn)品TRCDRIVE pack?二合一SiC封裝模塊。相比傳統(tǒng)IGBT，SiC MOSFET在開關(guān)損耗方面減少了55%，這對于電動汽車牽引逆變器等高頻、高功率密度應(yīng)用尤為重要。

據(jù)介紹，TRCDRIVE pack?模塊通過二合一封裝設(shè)計，不僅減少了系統(tǒng)的整體體積，還降低了電力損耗，提升了逆變器的整體效率，完美契合了電動汽車對高功率密度、小型化和高效化的需求。羅姆半導(dǎo)體深圳技術(shù)中心高級經(jīng)理蘇勇錦對與非網(wǎng)記者表示，TRCDRIVE pack?不僅面向中高端電動汽車市場，還覆蓋中低壓平臺，能夠滿足不同電動汽車對于高效能、高功率模塊的需求。羅姆市場宣傳高級經(jīng)理張嘉煜則指出，羅姆通過優(yōu)化溝槽技術(shù)和導(dǎo)通電阻，不僅降低了模塊的功耗，還提高了開關(guān)速度和效率，適用于電動汽車、智能電網(wǎng)、數(shù)據(jù)中心等多個高功率應(yīng)用場景。

據(jù)介紹，TRCDRIVE pack?模塊的創(chuàng)新設(shè)計使功率端子和信號引腳集中在模塊頂部，從而將整體尺寸縮小了28%，大大提高了安裝的便利性和可靠性。同時，TRCDRIVE pack?還采用了Cu Clip布線結(jié)構(gòu)，使電流流通能力進(jìn)一步提升，幫助模塊在保持小型化的同時實(shí)現(xiàn)高功率輸出，適應(yīng)了電動汽車市場日益增長的功率需求。在TRCDRIVE pack?的實(shí)際應(yīng)用中，碳化硅模塊的開關(guān)頻率是傳統(tǒng)硅基IGBT模塊的5到10倍以上。

TRCDRIVE pack?的散熱設(shè)計也頗具亮點(diǎn)。羅姆通過創(chuàng)新的封裝技術(shù)和先進(jìn)的材料選擇，優(yōu)化了散熱路徑，降低了內(nèi)部熱阻，使得模塊即使在高功率運(yùn)行時也能保持良好的散熱性能。其Press fit pin水冷設(shè)計有效提升了散熱效率，進(jìn)一步增強(qiáng)了模塊的高可靠性和長期穩(wěn)定性。通過這種獨(dú)特的設(shè)計，TRCDRIVE pack?能夠在小型化的同時實(shí)現(xiàn)高功率輸出，特別適用于電動汽車牽引逆變器等要求嚴(yán)格的應(yīng)用場景。

EcoSiC?與EcoGaN?，羅姆的品牌戰(zhàn)略

作為寬禁帶半導(dǎo)體的領(lǐng)軍企業(yè)，羅姆不僅在產(chǎn)品研發(fā)上持續(xù)創(chuàng)新，還通過旗下的兩大品牌：EcoSiC?和EcoGaN?，以增強(qiáng)生態(tài)發(fā)展與創(chuàng)新。

EcoSiC?品牌采用性能卓越的碳化硅（SiC）材料，并具備從晶圓制造到封裝的全鏈條自主研發(fā)能力，確保了產(chǎn)品在功率元器件領(lǐng)域的持續(xù)升級。羅姆的EcoSiC?品牌通過其低導(dǎo)通電阻和出色的高頻性能，提供了適用于電動汽車、工業(yè)自動化和能源管理等領(lǐng)域的高效環(huán)保解決方案，特別是在提升能效與減小功率器件的體積上表現(xiàn)優(yōu)異。

EcoSiC?不僅代表了羅姆在SiC技術(shù)上的領(lǐng)先地位，還通過其環(huán)保理念展現(xiàn)了對可持續(xù)發(fā)展的承諾。該品牌標(biāo)志著羅姆致力于為社會和行業(yè)提供創(chuàng)新、環(huán)保的技術(shù)解決方案，并推動SiC技術(shù)在電動汽車和工業(yè)應(yīng)用中的廣泛應(yīng)用。TRCDRIVE pack?系列產(chǎn)品就作為EcoSiC?品牌的重要組成部分，專為電動汽車牽引逆變器設(shè)計，具備小型化、高功率密度的特點(diǎn)，解決了牽引逆變器的多個技術(shù)挑戰(zhàn)。

羅姆的EcoGaN?品牌系列則主攻高功率應(yīng)用，尤其在能效管理和功率密度方面展現(xiàn)出領(lǐng)先優(yōu)勢，氮化鎵（GaN）技術(shù)成為新興市場的關(guān)鍵焦點(diǎn)。羅姆的EcoGaN?系列也在推動電力應(yīng)用的小型化和高能效發(fā)展。作為新興的寬禁帶半導(dǎo)體技術(shù)之一，GaN器件通過其卓越的高功率密度和效率，在電動汽車、可再生能源等領(lǐng)域的應(yīng)用前景廣泛。羅姆致力于提升GaN技術(shù)的性能，助力社會問題的解決。

總結(jié)：擴(kuò)大生態(tài)合作，羅姆的中國市場策略

張嘉煜對與非網(wǎng)記者強(qiáng)調(diào)，未來隨著全球?qū)G色能源的需求不斷增長，羅姆將繼續(xù)以技術(shù)創(chuàng)新為核心，不斷推出更具前瞻性的產(chǎn)品，并與合作伙伴攜手，推動新能源行業(yè)的變革與發(fā)展。他指出，羅姆始終秉持“通過小型化和節(jié)能化為社會解決問題”的企業(yè)愿景，在推動全球可持續(xù)發(fā)展的過程中，羅姆的技術(shù)創(chuàng)新將持續(xù)發(fā)揮關(guān)鍵作用。

特別值得關(guān)注的是，羅姆高度重視中國市場，將其視為全球戰(zhàn)略的重要組成部分。截至目前，羅姆在全球范圍內(nèi)已獲得超過130家客戶的Design-Wins。目前，羅姆已與多家國內(nèi)領(lǐng)先的車企和工業(yè)企業(yè)建立了廣泛的合作關(guān)系，通過提供一整套包括碳化硅功率器件、隔離柵極驅(qū)動IC、功率管理IC在內(nèi)的解決方案，羅姆正推動中國新能源市場的快速發(fā)展。

隨著中國新能源汽車市場的蓬勃發(fā)展，羅姆正在不斷擴(kuò)大其在本土的技術(shù)合作與市場份額。例如，今年羅姆與聯(lián)合汽車電子簽署了長期供貨協(xié)議，這一合作將進(jìn)一步推動羅姆在汽車行業(yè)，特別是電動汽車領(lǐng)域的市場布局。根據(jù)協(xié)議，羅姆將為聯(lián)合汽車電子提供SiC芯片，支持其基于SiC的逆變器模塊的生產(chǎn)需求。此外，羅姆第4代SiC MOSFET裸芯片成功批量應(yīng)用于吉利集團(tuán)電動汽車品牌“極氪”3種主力車型，應(yīng)用于主機(jī)逆變器，有助于延長續(xù)航里程，提升性能。

展望未來，羅姆將進(jìn)一步加強(qiáng)與中國本土企業(yè)的合作，助力中國在全球新能源革命中搶占先機(jī)，為全球可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。