從采用創(chuàng)新封裝、顯著提升性能的下一代SiC功率模塊，到致力于節(jié)能與小型的EcoGaN™完整方案，再到覆蓋廣泛的硅基器件組合，羅姆正通過一系列高密度、高效率的解決方案，為未來的電力電子應(yīng)用描繪出清晰的藍(lán)圖。展會(huì)現(xiàn)場，羅姆的工程師給《國際電子商情》介紹了此次的重磅展品及解決方案。
圖1：羅姆2025 PCIM Shanghai展臺(tái)
兩款重磅SiC模塊新品
今年，羅姆發(fā)布了兩款SiC（碳化硅）模塊。據(jù)羅姆的工程師介紹，這些模塊采用新的封裝，內(nèi)部搭載了羅姆第四代SiC MOS——二合一SiC模塊DOT-247和4in1及6in1結(jié)構(gòu)SiC塑封型模塊HSDIP20。其中，DOT-247適用于光伏逆變器、UPS和半導(dǎo)體繼電器等工業(yè)設(shè)備的應(yīng)用場景，HSDIP20適用于電動(dòng)汽車車載充電器的PFC（功率因數(shù)校正）和LLC諧振轉(zhuǎn)換器等應(yīng)用。
·二合一SiC模塊DOT-247
圖2：羅姆SiC塑封型模塊HSDIP20（上左）和二合一SiC模塊DOT-247（上右）
DOT-247由兩個(gè)常規(guī)TO-247封裝在一起，采用羅姆自有的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了更低導(dǎo)通電阻。工程師解釋說，常規(guī)的TO-247方案在實(shí)際使用時(shí)采用橋式電路，一般會(huì)有兩個(gè)器械來完成這個(gè)橋式，在整個(gè)過程中會(huì)有一些缺點(diǎn)，其回路里的雜散參數(shù)比較大。雜散參數(shù)大，意味著設(shè)備或系統(tǒng)在工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生更多不必要的電磁干擾信號(hào)，可能對自身或其他電子設(shè)備造成負(fù)面影響。
將兩個(gè)TO-247封裝連接的獨(dú)特結(jié)構(gòu)，讓其PCB板上的電流路徑小了，雜散參數(shù)可從27納赫降低到13納赫，對于SiC開發(fā)速度和損耗方面都有提升。同時(shí)，這種優(yōu)化封裝結(jié)構(gòu)的熱阻也比較小，在相同功率損耗情況下，DOT-247封裝的熱阻比TO-247封裝降低約15%，電感降低50%。
DOT-247有半橋和共源兩種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，可適配NPC電路和DC-DC轉(zhuǎn)換器等多種電路配置。在DOT-247的產(chǎn)品陣容方面，包括750V耐壓的四款機(jī)型和1200V耐壓的四款機(jī)型。據(jù)透露，DOT-247新品自2025年9月開始暫月產(chǎn)1萬個(gè)，其樣品價(jià)格為2萬日元/個(gè)（不含稅）。同時(shí)，符合汽車電子產(chǎn)品可靠性標(biāo)準(zhǔn)AEC-Q101的產(chǎn)品計(jì)劃于2025年10月開始提供樣品。
·4in1及6in1結(jié)構(gòu)SiC塑封型模塊HSDIP20
HSDIP20內(nèi)部集成了4或6枚外形尺寸一樣的SiC MOSFET，該模塊的整體功率密度較高。由于HSDIP20內(nèi)置散熱性能優(yōu)異的絕緣基板，所以它可以有效抑制芯片的溫升，該性能保證其能用很小的封裝，即可應(yīng)對大電流的需求。
圖3：6in1結(jié)構(gòu)SiC塑封型模塊HSDIP20
例如，相同條件下（25W工作時(shí)），在OBC常用的PFC電路中，使用1枚6in1結(jié)構(gòu)的HSDIP20模塊要比使用6枚頂部散熱型分立器件的溫度約低38℃。羅姆方面還強(qiáng)調(diào)，與頂部散熱型分立器件、同類型DIP模塊相比，HSDIP20的電路密度分別達(dá)到3倍以上和1.4倍以上。因此，在PFC電路中，HSDIP20的安裝面積可比頂部散熱型分立器件減少約52%左右，這種優(yōu)勢可讓OBC等應(yīng)用實(shí)現(xiàn)中電力變化電路小型化。
據(jù)介紹，HSDIP20的產(chǎn)品陣容包括750V耐壓的6款機(jī)型和1200V耐壓的7款機(jī)型。該模塊已經(jīng)于2025年4月開始投入生產(chǎn)，目前月產(chǎn)10萬個(gè)，其樣品價(jià)格1.5萬日元/個(gè)（不含稅）。其前道工序的生產(chǎn)基地為ROHM Apollo CO.,LTD.（日本福岡縣筑后工廠）和藍(lán)碧石半導(dǎo)體宮崎工廠（日本宮崎縣），后道工序的生產(chǎn)基地為ROHM Integrated Systems（Thailand）Co.,LTD.（泰國）。
據(jù)現(xiàn)場的工程師介紹，在封裝方面，HSDIP20 1200V和750V的外部接口完全一樣。在模塊內(nèi)部，采用銀燒結(jié)的焊接方式，此類焊接方式的導(dǎo)熱比較好，選接性比較高、可靠性強(qiáng)。
致力于節(jié)能和小型化的EcoGaN™
除了SiC模塊之外，羅姆還專門展示了EcoGaN™產(chǎn)品及方案。EcoGaN™是羅姆Power Eco Family的一個(gè)子品牌，Power Eco Family涵蓋EcoSiC™、EcoGaN™、EcoIGBT™、EcoMOS™四大產(chǎn)品群。
EcoGaN™通過助力應(yīng)用產(chǎn)品的節(jié)能和小型化，為減少全球的耗電量和產(chǎn)品用材量貢獻(xiàn)力量。該系列不僅提供GaN HEMT單管，還涵蓋內(nèi)置控制器及集成GaN的IC等產(chǎn)品，形成從18毫歐到130毫歐導(dǎo)通電阻的完整產(chǎn)品線，覆蓋多種封裝形式，如DFN8080、TOLL等，滿足不同散熱與空間需求。
值得注意的是，羅姆在2006年就開始研發(fā)GaN產(chǎn)品，憑借多年來為量產(chǎn)可靠的LED產(chǎn)品開發(fā)的基本外延和生長技術(shù)，羅姆將其應(yīng)用于GaN HEMT。歷經(jīng)近20年的持續(xù)研發(fā)之后，2022年，羅姆首次量產(chǎn)第一代EcoGaN™系列150V耐壓的GaN HEMT；2023年4月，羅姆又量產(chǎn)了650V耐壓GaN HEMT，至此同時(shí)提供了150V和650V GaN分立式器件。
圖4：羅姆EcoGaN™ GaN HEMT Power Stage IC系列
EcoGaN™的核心優(yōu)勢在于其優(yōu)異的開關(guān)性能（低Ron與低Ciss/Coss），支持高開關(guān)頻率運(yùn)行，從而幫助電源系統(tǒng)縮小電容、電感體積，實(shí)現(xiàn)高功率密度。為解決GaN器件驅(qū)動(dòng)電壓低（5V）、易受噪聲干擾的問題，羅姆推出GaN HEMT Power Stage IC，該產(chǎn)品集下一代功率器件GaN HEMT和為了更大程度地激發(fā)GaN HEMT性能而優(yōu)化的柵極驅(qū)動(dòng)器于一體，支持2.5V-30V的寬輸入電壓范圍，可以與各種控制器IC結(jié)合使用。這些特點(diǎn)和優(yōu)勢使其能夠取代超級結(jié)MOSFET等傳統(tǒng)的分立功率開關(guān)。
為進(jìn)一步提升集成度，羅姆還推出“三合一”方案：如PFC控制器 + Power Stage IC + GaN device，或QR控制器 + GaN driver + GaN device，實(shí)現(xiàn)芯片尺寸減少40%以上，并在輕載時(shí)通過頻率調(diào)節(jié)提升能效。此外，方案支持PFC段在待機(jī)時(shí)關(guān)閉，顯著降低待機(jī)功耗。
EcoGaN™廣泛應(yīng)用于服務(wù)器電源、適配器、工業(yè)電源等場景，配合PFC與AC/DC轉(zhuǎn)換架構(gòu)，可覆蓋高達(dá)240W及以上的電源設(shè)計(jì)，助力實(shí)現(xiàn)高效、緊湊的電力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，呼應(yīng)羅姆在節(jié)能與材料節(jié)約方面的環(huán)保理念。
完整硅基功率器件產(chǎn)品組合
圖5：羅姆EcoIGBT™（左）和EcoMOS™（右）
除此之外，羅姆在硅基功率器件領(lǐng)域還提供包括功率二極管、MOSFET和IGBT在內(nèi)的完整產(chǎn)品組合，重點(diǎn)面向工業(yè)與車載等高規(guī)格應(yīng)用。
在功率二極管方面，羅姆推出超低反向漏電流的RBxx8系列超低反向漏電流肖特基二極管（SBD），主要是針對車載應(yīng)用，比如新能源汽車中的電池包、電機(jī)控制機(jī)，其工作溫度可達(dá)175℃，漏電流較普通產(chǎn)品降低約90%，有效避免車載電池包與電機(jī)控制系統(tǒng)在高溫環(huán)境下出現(xiàn)熱失控。而YQ系列平衡型SBD通過溝槽工藝同步優(yōu)化正向壓降與反向漏電流，改善高頻開關(guān)損耗，適用于汽車前照燈等升壓驅(qū)動(dòng)場景。羅姆還展示了YQ系列平衡型SBD在汽車前罩燈升壓驅(qū)動(dòng)的評估板。
目前，羅姆的MOSFET產(chǎn)品已演進(jìn)至第六代，采用屏蔽柵/分離柵溝槽技術(shù)和銅夾板封裝，顯著降低寄生電容與導(dǎo)通阻抗，提升開關(guān)性能與電流承載能力。產(chǎn)品覆蓋低壓與高壓應(yīng)用，包括適用于電源電路的YN系列快速開關(guān)型超級結(jié)MOS（PrestoMOS™，耐壓600V/650V），以及集成雙通道的N+N/N+P結(jié)構(gòu)MOS，助力三相無刷電機(jī)和H橋驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)小型化設(shè)計(jì)。
其中，PrestoMOS™系列產(chǎn)品內(nèi)置利用羅姆專利技術(shù)做成的快速二極管，是專為實(shí)現(xiàn)電機(jī)及逆變器的節(jié)能化而開發(fā)的元器件。適用于空調(diào)、冰箱、洗衣機(jī)、太陽能發(fā)電等使用的電機(jī)及逆變器電路和圖騰柱型PFC電路、LLC電路。
IGBT方面，RGA系列針對電動(dòng)壓縮機(jī)、加熱器及工業(yè)逆變器設(shè)計(jì)，具備10µsec.（Tj＝25℃時(shí)）短路耐受能力和低至1.6V的導(dǎo)通損耗，支持三引腳與四引腳封裝，四引腳版本可進(jìn)一步降低開關(guān)損耗。
另外，羅姆還推出集成驅(qū)動(dòng)器與保護(hù)電路的智能功率模塊（IPM），具備高精度溫度監(jiān)測與防誤裝識(shí)別功能，在保持低噪聲的同時(shí)提升系統(tǒng)可靠性，廣泛適用于白色家電（如冰箱壓縮機(jī)）及工業(yè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域。
小結(jié)：
本次展會(huì)，羅姆不僅展示了從革命性的SiC模塊、成熟的EcoGaN™平臺(tái)到完整的硅基功率器件產(chǎn)品組合，更清晰地傳遞出其致力于通過技術(shù)創(chuàng)新推動(dòng)全球節(jié)能降耗的企業(yè)愿景。無論是提升單點(diǎn)器件性能，還是通過高度集成的“三合一”方案優(yōu)化系統(tǒng)級應(yīng)用，羅姆正以其全面的技術(shù)布局和深厚積累，不斷拓展功率半導(dǎo)體的性能邊界?？梢灶A(yù)見，這些高效、緊湊的功率解決方案將很快落地生根，為從汽車工業(yè)到千家萬戶的各類電子設(shè)備，注入更綠色、更強(qiáng)大的“芯”動(dòng)力。
