ROHM推出高功率密度的新型SiC模块，将实现车载充电器小型化！

发布时间：2025-04-24 14:31
作者：AMEYA360
来源：ROHM
阅读量：1717

　　全球知名半导体制造商ROHM(总部位于日本京都市)今日宣布，推出4in1及6in1结构的SiC塑封型模块“HSDIP20”。该系列产品非常适用于xEV(电动汽车)车载充电器(以下简称“OBC”)的PFC*1和LLC*2转换器等应用。HSDIP20的产品阵容包括750V耐压的6款机型(BSTxxx1P4K01)和1200V耐压的7款机型(BSTxxx2P4K01)。通过将各种大功率应用的电路中所需的基本电路集成到小型模块封装中，可有效减少客户的设计时间，而且有助于实现OBC等应用中电力变换电路的小型化。

ROHM推出高功率密度的新型SiC模块，将实现车载充电器小型化！

　　HSDIP20内置有散热性能优异的绝缘基板，即使大功率工作时也可有效抑制芯片的温升。事实上，在OBC常用的PFC电路(采用6枚SiC MOSFET)中，使用6枚顶部散热型分立器件与使用1枚6in1结构的HSDIP20模块在相同条件下进行比较后发现，HSDIP20的温度比分立结构低约38℃(25W工作时)。这种出色的散热性能使得该产品以很小的封装即可应对大电流需求。另外，与顶部散热型分立器件相比，HSDIP20的电流密度达到3倍以上;与同类型DIP模块相比，电流密度高达1.4倍以上，达到业界先进水平。因此，在上述PFC电路中，HSDIP20的安装面积与顶部散热型分立器件相比可减少约52%，这非常有利于实现OBC等应用中电力变换电路的小型化。

　　新产品已于2025年4月开始暂以月产10万个的规模投入量产(样品价格15,000日元/个，不含税)。前道工序的生产基地为ROHM Apollo CO., LTD.(日本福冈县筑后工厂)和蓝碧石半导体宫崎工厂(日本宫崎县)，后道工序的生产基地为ROHM Integrated Systems (Thailand)Co., Ltd.(泰国)。如需样品或了解相关事宜，请联系AMEYA360或通过罗姆官网的“联系我们”垂询。

ROHM推出高功率密度的新型SiC模块，将实现车载充电器小型化！

　　<开发背景>

　　近年来，为实现无碳社会，电动汽车的普及速度进一步加快。在电动汽车领域，为延长车辆的续航里程并提升充电速度，所采用的电池正在往更高电压等级加速推进，同时，提升OBC和DC-DC转换器输出功率的需求也日益凸显。另一方面，市场还要求这些应用实现小型化和轻量化，其核心是提高功率密度，同时亟需在影响功率密度提升的散热性能改善方面实现技术性突破。ROHM开发的HSDIP20解决了分立结构越来越难以应对的这一技术难题，有助于电动动力总成系统实现更高功率输出和更小体积。未来，ROHM将继续开发兼具小型化与高效化的SiC模块产品，同时致力于开发能够实现更小体积和更高可靠性的车载SiC IPM。

　　<产品阵容>

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　　<应用示例>

　　PFC和LLC转换器等电源转换电路也广泛应用于工业设备的一次侧电路中，因此HSDIP20还能为工业设备和消费电子等领域的应用产品小型化提供支持。

　　◇车载设备

　　车载充电器(OBC)、DC-DC转换器、电动压缩机等

　　◇工业设备

　　EV充电桩、V2X系统、AC伺服器、服务器电源、PV逆变器、功率调节器等

　　<支持信息>

　　ROHM拥有在公司内部进行电机测试的设备，可在应用层面提供强力支持。为了加快HSDIP20产品的评估和应用，ROHM还提供各种支持资源，其中包括从仿真到热设计的丰富解决方案，助力客户快速采用HSDIP20产品。另外，ROHM还提供双脉冲测试用和三相全桥用的两种评估套件，支持在接近实际电路条件的状态下进行评估。详细信息请联系AMEYA360或通过罗姆官网的“联系我们”垂询。

ROHM推出高功率密度的新型SiC模块，将实现车载充电器小型化！

　　<关于“EcoSiC™”品牌>

　　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碳化硅(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，ROHM一直在自主开发SiC产品升级所必需的技术。另外，ROHM在制造过程中采用的是一贯制生产体系，已经确立了SiC领域先进企业的地位。

　[注] EcoSiC™是ROHM Co., Ltd.的商标或注册商标。

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　　<术语解说>

　　*1)PFC(Power Factor Correction/功率因数校正)

　　通过改善电源电路中的输入功率波形来提高功率因数的电路。使用PFC电路可使输入功率接近正弦波(功率因数=1)，从而提升功率转换效率。PFC电路一般是采用二极管进行整流，但OBC通常使用以MOSFET实现的有源桥式整流或无桥PFC。这是因为MOSFET的开关损耗更低，尤其是大功率PFC中，采用SiC MOSFET可以减少发热和功率损耗。

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　　*2)LLC转换器

　　一种可实现高效率和低噪声功率转换的谐振型DC-DC转换器。其电路的基本结构是由两个电感(L)和一个电容(C)组成的，因此被称为LLC转换器。通过形成谐振电路，可大幅降低开关损耗，非常适合OBC、工业设备电源和服务器电源等追求高效率的应用场景。


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2026-09-01 15:29 阅读量：168
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　　尽管宽禁带技术正在崛起，但传统的功率电子器件仍在持续进化并被广泛应用。凭借其出色的性价比、稳定的供应以及经过实际验证的可靠性，在小型化和轻量化无法带来较大附加值的应用场景中，一直是非常实用的选项。　　碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)功率器件在高效率、高温及小型化应用中性能表现优异，氧化镓(Ga₂O₃)和金刚石等材料研发也取得了显著进展。尽管已经取得了很多进步，不过还有许多系统仍需持续依赖硅功率电子技术，特别是绝缘栅双极晶体管(IGBT)。　　本文将阐述IGBT持续获得广泛采用的原因。将从成本与供应考量、既有可靠性数据的价值、以及宽禁带半导体优势在系统层面仅能提供有限益处的应用场景种类等方面进行探讨。另外还会简要介绍在IGBT性能的持续改进和扩展。　　高性价比和供应稳定性备受好评　　如今，功率元器件所受到的关注度已达到前所未有的高度。主要原因在于SiC和GaN功率器件等新一代功率器件的问世。另外，关于Ga₂O₃和金刚石功率器件等新一代功率器件的研发不断取得进展，其实用化前景备受期待，这也进一步助推了市场关注度的提升。　　然而，下一代及下下代功率器件的面世，并不意味着电子设备设计工程师会全面采用这些产品。他们只是合理地选择能够将目标应用产品的价值最大化的功率器件。如果判断现有硅(Si)功率器件能使应用产品的价值最大化，那么他们将会继续采用Si功率MOSFET和IGBT。　　实际上，基于这一判断而选择继续使用IGBT的应用场景并不少见。半导体领域全球知名制造商ROHM表示，“不仅在日本，海外市场对IGBT的关注度也在迅速提高”。这种关注度快速上升的原因在于，2021年以来工业设备、电机驱动系统、电动汽车(EV)、混合动力汽车(HEV)以及光伏逆变器等领域对IGBT需求量的持续扩大。ROHM的报告中显示，这些应用领域的制造商咨询量显著增加，产品销量正保持稳步上升态势。　　半导体分析师Grossberg・大山聪先生也持相同观点：“SiC功率MOSFET和GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)市场未来将持续扩大，但IGBT市场规模不会萎缩。”预计IGBT市场在2025年后仍将保持约10%的年均复合增长率(CAGR)，呈较快增长趋势。　　最合适的功率器件选型并非仅由电气特性决定　　那么，电子设计工程师在应用产品中采用IGBT时最重视的特性是什么?　　在电气特性方面，竞品SiC功率MOSFET和GaN HEMT器件在很多方面的表现会优于IGBT(表1和表2)。具体而言，比如导通损耗和开关损耗的降低、高速工作能力(实现高开关频率)、高温工作能力等优势。　　因此，将这些优势运用到应用产品中可带来诸多好处：延长电池续航时间、降低电池容量要求、实现更小型轻量的电路、减少发热量等。这些优势在移动应用领域的价值尤为显著。最终，SiC功率MOSFET和GaN HEMT器件主要在电动汽车牵引逆变器和DC-DC转换器等应用领域得以快速普及。　　表1：单位面积导通电阻的变化趋势　　低电压：Si MOSFET更合适。速度快且损耗低。　　中等电压：SiC MOSFET更合适。高频条件下仍保持低损耗，面积效率优。　　高电压额定：IGBT更具优势。相比SiC，导通电阻更低，芯片面积效率更高。　　表2：IGBT与SiC功率MOSFET的性能比较　　但是，从另一角度来看，在难以实现这些优势的应用场景中，采用SiC功率MOSFET或GaN HEMT器件并不具备决定性理由。具体而言，是这类应用场景并不以小型化和轻量化为首要考量因素。　　具有代表性的示例包括工业设备和电机驱动系统。在这些应用中，即使通过采用SiC功率MOSFET或GaN HEMT实现了小型化和轻量化，也不能转化为足以显著提高销售额的附加值。因此，设计者通常不会为采用SiC功率MOSFET或GaN HEMT带来的成本增加买单。换言之，电子设备设计工程师会基于出色的性价比优势而选择IGBT。　　除此之外，还存在仅凭电气性能无法定义的“采用IGBT的理由”。例如，与SiC功率MOSFET和GaN HEMT相比，IGBT的供应稳定性明显更高。此外，IGBT自实现实用应用以来已历经约40年，拥有丰富的可靠性数据及长期应用所积累的实践经验。　　在实际的电子设备设计中，电力器件的选型不仅需要考量电气特性，更需要综合评估上述各种要素。因此，即使新电力电子器件不断涌现，在特定应用场景中IGBT仍被持续采用。　　IGBT技术的持续演进　　此外，IGBT绝非过时的功率器件，而是一直到进步。也就是说，其性能提升仍有充分的空间。　　IGBT的性能通过元器件层面和工艺层面的双重改进，已得到显著提升。例如，采用“非穿通”和“场截止”等新器件结构、硅晶圆减薄、以及沟槽栅微缩(间距缩小)等方面的改进。最终，IGBT实现了集电极-发射极饱和电压(VCE(Sat)[1.1])降低、电流容量增加、开关频率提高(开关损耗减少)以及短路耐受能力增强。　　然而，在硅晶圆减薄和沟槽栅间距微缩方面，仍存在改善余地。ROHM开发部部长石松祐司表示：“IGBT的性能提升仍存在潜在空间。2026年以后推出的产品，其器件结构本身很可能会迎来重大变革。我们会逐步将这些技术发展融入到产品中。”　　未来，在保持“较低成本”、“高可靠性”和“高实用性”等优势的同时，性能得到进一步提升的IGBT产品被投入市场的可能性很大。　　在内置多个IGBT的功率模块领域，仍有望实现进一步技术突破。目前，ROHM已推出的功率模块“TRCDRIVE packTM”，具有高电流密度和出色的散热特性[2.1](图1)。目前所采用的功率器件，是ROHM第4代SiC功率MOSFET。　　图1 功率模块 TRCDRIVE packTM：虽尺寸小巧，却通过单面散热设计实现与竞品同等散热性能的封装型功率模块。目前供应的是内置2枚ROHM第4代SiC功率MOSFET的二合一型模块。　　本功率模块具有两大特点：第一，通过优化内部布局，将电感降至更低，从而降低了开关损耗;第二，虽采用单面散热设计，仍以小巧尺寸实现了与竞品同等的散热性能。　　在安装方法上，采用了银(Ag)烧结技术，通过高温高压将模块内部芯片(功率器件)与引线框架进行接合。这既提高了接合可靠性，又提高了功率密度。　　ROHM计划在不久的将来将这项技术也应用于IGBT。　　此外，在模块与外部散热器的接合部位，ROHM与 Arieca 公司联合研发出采用了液态金属填充弹性体(LMEE)的低温接合技术。该技术不仅实现了与银烧结接合技术同等的热阻，还可在更低温度和压力条件下完成接合。这在提高散热效率的同时，更大程度地提升了模块的电气性能。　　图2：液态金属填充弹性体(LMEE)是美国Arieca公司推出的热界面材料。具有低热阻特性，应用于功率模块可提升其散热性能。　　电力电子技术演进中的可靠选项　　宽禁带器件为电源设计者提供了更多的选择，同时，IGBT凭借其出色的可靠性和成本效益优势，依然是众多系统的优选方案。其成熟的供应链、稳定的可靠性以及持续的技术改进，即使是在SiC和GaN的优势仅能提供有限的附加值的应用场景中，IGBT依然保持着作为实用解决方案的地位。
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ROHM丨以1005尺寸实现0.33W！ROHM开发出高抗浪涌贴片电阻器

　　中国上海，2026年8月20日——全球知名半导体制造商ROHM(总部位于日本京都市)今日宣布，面向车载设备、工业设备、消费电子设备以及安装密度日益提高的AI服务器等电子设备，开发出“SDR01系列”产品，在1005公制尺寸的抗浪涌贴片电阻器中实现了0.33W业界超高额定功率。　　近年来，随着电子设备的功能增加、性能提升及功率增大，无论是车载设备、工业设备还是消费电子设备，对小型且支持大功率的电子元器件的需求都日益高涨。在贴片电阻器领域，抗浪涌产品等高可靠性电阻器的小型化需求也在不断扩大。在这种背景下，电源电路和接口周边不仅要具备对浪涌和静电(ESD)的耐受能力，还要能够支持大功率。为了满足这些多样化的需求，ROHM开发出集小型、大功率、耐高温、高精度等优势于一身的高抗浪涌贴片电阻器“SDR01系列”。　　新产品通过优化电阻体和电极部的设计，在确保抗浪涌贴片电阻器所需可靠性的同时，以1005尺寸实现了高额定功率保证。因此，可替代尺寸大一号的产品，提高电阻器的集成度，从而能够进一步节省空间并减少元件数量。　　在额定引脚温度*1(即Tk=125℃)范围内保证额定功率达0.33W。即使在高密度安装和发热元器件周边等温度条件严苛的环境中也非常易用，可大大减轻热设计的负担。　　此外，由于TCR*2实现了±100ppm/℃(10≦R≦2.2MΩ)，因此通过抑制因温度变化而导致的阻值波动，可支持稳定的电路工作，并有助于电源电路和接口周边的小型化和可靠性提升。　　新产品已投入量产(样品价格：6日元/个，不含税)，并已开始线上销售，可由电商平台购买。　　今后，ROHM将继续扩充高可靠性贴片电阻器的产品阵容，为电子设备的小型化、支持更大功率、实现更高可靠性贡献力量。　　<应用示例>车载、工业及消费电子设备等领域中，内置要求实现小型化、更大功率和更高可靠性的电源电路和控制电路的电子设备　　<术语解说>*1) 额定引脚温度　　表示可100%施加产品额定功率时产品的最高引脚温度。额定引脚温度因产品系列和尺寸而异，在某些情况下还会随电阻值的变化而变化。　　*2) TCR(Temperature Coefficient of Resistance：电阻温度系数)　　表示电阻器的阻值随温度变化而变化多少的指标。数值越低，相对环境温度变化的电阻值变化越小，性能越稳定。本文所记载的TCR为阻值容差F级(±1%)产品的保证值。
2026-08-21 10:37 阅读量：259
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