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    羅姆（ROHM）株式會社成立于1958年，其總部設立于日本京都，是一家專門從事研發、生產半導體的企業。它的產品涉及多個領域，其中包括：IC、分立元器件、光學元器件、無源元件、模塊、半導體應用產品及醫療器具。目前，羅姆在中國設有七個制造部，現有員工2000余人，投資總額達到340億日元。

    作為全球知名的半導體制造商之一，自創立以來，羅姆便在晶體管﹑二極管領域和IC等半導體領域進行研發。1971年，羅姆作為第一家進入美國硅谷的日本企業，在硅谷開設了IC設計中心，并以當時的企業規模，憑借著“品質第一”的發展方針，“超常思維”的創新理念迅速發展起來。目前，羅姆在中國主要生產廣泛應用于手機、數字照相機、數字攝像機、DVD、PC、多功能打印機及各種音響設備的片式二極管、片式發光二極管、傳感器、半導體激光器、液晶顯示器等半導體分產元器件。

一、捷足先登，挖掘SiC亮點

    近幾年，羅姆成為世界首家開始量產內置功率半導體元件——全部由碳化硅組成的“全SiC”功率模塊的企業。隨著SiC在工業設備等領域的應用日益廣泛，市場對SiC產品的需求越來越旺盛。

    作為新一代低損耗元件，SiC功率器件進一步實現了小型化、低功耗及高效化。目前，與Si器件相比，SiC的絕緣擊穿場強大約是Si的10倍。因此，SiC功率器件能夠以具有更高的雜質濃度和更薄的厚度的漂移層制作出600V到數千V范圍內的高耐壓功率器件。而高耐壓功率器件的阻抗主要由該漂移層的阻抗組成，因此，采用SiC可以得到單位面積導通電阻非常低的高耐壓器件。并且，在相同耐壓的器件中，SiC單位面積的漂移層阻抗可以降低到Si的1/300。

    為了改善伴隨高耐壓化而引起的導通電阻增大的問題，Si材料中主要采用了如IGBT等少數載流子器件，這便存在開關損耗大的問題，其結果是由此產生的發熱會限制IGBT的高頻驅動。而SiC材料卻能夠以高頻器件結構的多數載流子器件去實現高耐壓，從而同時實現“高耐壓”、“低導通電阻”、“高頻”這三個特性。另外，由于SiC的帶隙較寬，所以即便是在高溫下，SiC功率器件也可以穩定工作。

    但是，由于SiC的硬度比Si高很多，因此在生成晶體的時候容易出現缺陷，且過硬也會導致生成晶體的速度變得很慢。而且，在同一規格產品的情況下，SiC器件的價格是Si器件的5-6倍，因此阻礙了碳化硅功率器件的應用推廣。

二、瞄準SiC廣闊的應用市場

    作為目前發展最成熟的寬禁帶半導體材料，SiC主要應用于電力電子器件、半導體照明、激光器和探測器等領域。其中，SiC在電力電子領域的應用剛剛起步，它主要集中應用在高頻率、大功率的微波器件和中低壓、高壓的功率器件。

    目前，由于SiCSBD（碳化硅肖特基二極管）與SiCMOSFET組成的開關器件已經開始應用于機車牽引領域，展現出了優越的性能。而早在2007年，豐田、日產、本田等公司首先將SiC器件應用于電動汽車中。同時，羅姆、三菱、東芝等半導體公司也針對電動汽車需求開發SiC產品，以滿足牽引逆變器小型化、輕量化、高效率的發展趨勢。

    現階段，雖然SiC器件的研究已經取得了令人矚目的成果，但其性能離SiC材料本身的極限還有較大的距離。在牽引領域應用方面，SiC電力電子器件還是面臨著諸多挑戰。應用于牽引領域的SiC電力電子器件在單個芯片面積上必須在1.2cm²以上，以保證100A以上的通流能力，降低多芯片并聯產生的寄生參數。而目前SiC薄膜晶體中仍含有大量的微管、位錯和層錯等缺陷，這些缺陷嚴重限制了SiC芯片成品率及大電流需求。另一方面，SiC功率器件封裝工藝及方法通常借鑒SiIGBT封裝技術，在DBC布局、芯片鍵合、高溫焊料、硅凝膠填充、密封材料等方面還存在一些問題，不能充分發揮SiC材料高溫及高頻應用的優勢。

    此外，由于SiC功率器件工藝費用高，設備及技術僅掌握在國外少數幾家公司手中，因此，較高的價格導致SiC功率器件通常只應用在Si器件不能應用的領域，如高溫、輻照等，較小的市場和高成本也限制了SiC功率器件的發展。

    但是，隨著SiC材料技術的不斷發展，以及各大廠商對SiC器件的重視，SiC電力電子器件未來幾年在成品率、可靠性、價格及封裝技術方面可獲得較大改善，將廣泛應用于牽引領域，逐步展現出其性能和降低變流系統成本方面的優勢，對牽引變流器的發展和變革產生持續的推動作用。

采用SiC元器件的優勢

三、重拳出擊，全SiC功率模塊面市

    在長達半個世紀的歷史長河中，羅姆作為世界首家開始量產內置功率半導體元件的先驅者，始終引領者半導體行業發展的腳步。2017年，羅姆面向工業設備用的電源、太陽能發電功率調節器及UPS等逆變器、轉換器，研發出額定1200V400A、600A的全SiC功率模塊“BSM400D12P3G002”、“BSM600D12P3G001”。

    據了解，這款新品通過利用羅姆獨有的模塊內部結構及散熱設計優化的特點，實現了600A額定電流，由此，在工業設備中用大容量電源等更大功率產品中的應用成為可能。另外，與普通的同等額定電流的IGBT模塊相比，在芯片溫度150℃的情況下，開關損耗降低了64%，這非常有助于應用的進一步節能。不僅如此，由于可高頻驅動，還有利于外圍元器件和冷卻系統等的小型化。例如，根據冷卻機構中的損耗仿真進行計算，與同等額定電流的IGBT模塊相比，使用SiC模塊可使水冷散熱器的體積減少88%。

    從SiC功率元器件的研究開發到量產，羅姆一直以長年不斷積累起來的技術力量和高品質為基礎，始終堅持著在半導體領域的鉆研。同時，經過多年的不斷挑戰，ROHM的產品已經遍及世界各地，成為業界遙遙領先的企業。