罗姆半导体:碳化硅器件在新能源汽车上的设计与应用

碳化硅芯观察 2024-05-07 18:21




根据日本本土的市场数据,在碳化硅半导体市场,罗姆日本市场占有率第一,全球第五。同时在碳化硅晶圆制造技术方面也处于世界领先地位。2024年,罗姆在宫崎县国富町建立全新的碳化硅工厂,在碳化硅领域的战略目标也逐渐清晰。
 


罗姆从出光兴业的子公司手里,收购了其国富工厂,投资3000亿日元展开了150mm-200mm碳化硅晶圆的生产制造。而罗姆为了实现碳化硅半导体的增产计划,从2021年到2027年的7年间,将会投资5100亿日元。


预计截至2025年,仅在碳化硅半导体的企业销售额,计划增长18%,达到年销售额1300亿日元,剑指世界市场占有率30%。到2027年销售额更计划达到2700亿日元。


罗姆的底气,来自自身的产品力信心,也来自于日益增长的汽车应用市场及积极拓展该市场带来的订单。


近年来,新能源汽车持续快速增长,我国2023年产销量分别是958.7万辆和949.5万辆,同比分别增长35.8%和37.9%,已连续九年位居世界第一;新能源市场占有率达到了31.6%,同比增加5.9pct。据预测,中国新能源汽车预计今年有望达到1100万辆,全球在未来5年继续保持15%~30%的增速。


在全球汽车电动化的浪潮下,行业最关心的课题是续航里程。影响续航里程的因素有很多,包括电池容量、车身重量、电力系统的电能转化效率等。功率半导体是电能转换的核心,SiC作为第三代半导体的代表,其禁带宽度约为Si基材料的3倍,可在200℃以上的温度条件下工作;临界击穿场强约为Si基材料的10倍,耐高压能力强,可在高达3000V电压下工作;热导率约是Si基材料的3倍,散热效果更佳,可简化冷却系统;电子饱和漂移速率约是Si基材料的3倍,工作频率高,驱动功率小,损耗低。


在新能源汽车中,功率模块已从Si基IGBT为主的时代,开始逐步进入以SiC 功率器件为核心的发展阶段。SiC功率器件主要应用在电机驱动逆变器、电源转换系统(车载DC/DC)、车载充电系统 (OBC)、车载空调系统 (PTC加热器和空压缩机)等方面。


罗姆(ROHM)自2000年开始一直在推动SiC元器件的基础研究并不断完善工艺,其IDM(垂直统合型生产体系)和品质保证体系,从晶圆到芯片、封装、模组,可满足半导体厂商、模块厂商以及OEM厂商的各种各样的需求



罗姆2010年全球量产SiC SBD和MOSFET;2021年发布了第4代的沟槽SiC MOSFET,备有不同RDS(on)的750V和1200V器件。2023年量产8英寸碳化硅衬底,2024年推出全SiC牵引功率模块产品。



罗姆第4代的SiC MOSFET技术优势:

1.在改善短路耐受时间的前提下实现业内超低导通电阻


通过进一步改进自有的双沟槽结构,成功地在改善短路耐受时间的前提下,使导通电阻比第3代产品降低约40%。作为SiC MOSFET,实现了业界超低的导通电阻。



2.通过大幅降低寄生电容,实现更低开关损耗


通过大幅降低栅漏电容(Cgd),成功地使开关损耗比第3代产品降低约50%。



3.支持15V栅源驱动电压,应用产品设计更容易


在MOSFET中,需要在器件ON时向晶体管的栅极施加一定量的电压。除了到第3代SiC MOSFET为止所支持的18V栅源驱动电压(Vgs)外,第4代SiC MOSFET还支持处理的15V栅源驱动电压,更容易可与IGBT一起用来设计驱动电路(栅极驱动电路)。


当前,罗姆已与纬湃科技、赛米控丹佛斯、马自达、今仙电机、吉利、芯驰科技、Lucid、臻驱科技、悉智科技等汽车领域公司合作,其SiC功率芯片和模块广泛应用于新能源汽车的逆变器、电动压缩机等部件中,有助于延长新能源汽车的续航里程并削减电池体积。


罗姆将出席IPF2024碳化硅制造与应用测试大会(第二届

并发表演讲:碳化硅器件在新能源汽车中的设计与应用


更多碳化硅器件应用进展,我们将在这个会议上给大家分享👇


 IPF 2024 第二届碳化硅功率器件制造与应用测试大会
化合物半导体产业高峰论坛 

—— 穿越周期 | 韧性增长
主办单位:InSemi Research、锡山经济技术开发区
协办单位:PCIM Asia  无锡能芯检测实验室 
战略合作:晶能微、赛晶亚太半导体科技、阿基米德半导体
特邀赞助:合盛新材料、芯三代、泰克科技、诚联恺达、魅杰光电、华科智源、开悦半导体、忱芯半导体
赞助单位:泓浒半导体、华太电子、成川科技、愿力创、卓尔半导体、东方中科
媒体合作:碳化硅芯观察 材料部件装备芯观察  半导体行业观察
年会时间:2024年6月26-28日 
年会地点:无锡锡山  长三角工业芯谷会议中心



*免责声明:本文由作者原创。文章内容系作者个人观点,碳化硅芯观察转载仅为了传达观点,仅代表碳化硅芯观察对该观点赞同或支持,如果有任何异议,欢迎联系碳化硅芯观察。

评论
  • 概述 通过前面的研究学习,已经可以在CycloneVGX器件中成功实现完整的TDC(或者说完整的TDL,即延时线),测试结果也比较满足,解决了超大BIN尺寸以及大量0尺寸BIN的问题,但是还是存在一些之前系列器件还未遇到的问题,这些问题将在本文中进行详细描述介绍。 在五代Cyclone器件内部系统时钟受限的情况下,意味着大量逻辑资源将被浪费在于实现较大长度的TDL上面。是否可以找到方法可以对此前TDL的长度进行优化呢?本文还将探讨这个问题。TDC前段BIN颗粒堵塞问题分析 将延时链在逻辑中实现后
    coyoo 2024-12-10 13:28 101浏览
  • 一、SAE J1939协议概述SAE J1939协议是由美国汽车工程师协会(SAE,Society of Automotive Engineers)定义的一种用于重型车辆和工业设备中的通信协议,主要应用于车辆和设备之间的实时数据交换。J1939基于CAN(Controller Area Network)总线技术,使用29bit的扩展标识符和扩展数据帧,CAN通信速率为250Kbps,用于车载电子控制单元(ECU)之间的通信和控制。小北同学在之前也对J1939协议做过扫盲科普【科普系列】SAE J
    北汇信息 2024-12-11 15:45 73浏览
  • 全球知名半导体制造商ROHM Co., Ltd.(以下简称“罗姆”)宣布与Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Limited(以下简称“台积公司”)就车载氮化镓功率器件的开发和量产事宜建立战略合作伙伴关系。通过该合作关系,双方将致力于将罗姆的氮化镓器件开发技术与台积公司业界先进的GaN-on-Silicon工艺技术优势结合起来,满足市场对高耐压和高频特性优异的功率元器件日益增长的需求。氮化镓功率器件目前主要被用于AC适配器和服务器电源等消费电子和
    电子资讯报 2024-12-10 17:09 84浏览
  • 我的一台很多年前人家不要了的九十年代SONY台式组合音响,接手时只有CD功能不行了,因为不需要,也就没修,只使用收音机、磁带机和外接信号功能就够了。最近五年在外地,就断电闲置,没使用了。今年9月回到家里,就一个劲儿地忙着收拾家当,忙了一个多月,太多事啦!修了电气,清理了闲置不用了的电器和电子,就是一个劲儿地扔扔扔!几十年的“工匠式”收留收藏,只能断舍离,拆解不过来的了。一天,忽然感觉室内有股臭味,用鼻子的嗅觉功能朝着臭味重的方向寻找,觉得应该就是这台组合音响?怎么会呢?这无机物的东西不会腐臭吧?
    自做自受 2024-12-10 16:34 136浏览
  • 【萤火工场CEM5826-M11测评】OLED显示雷达数据本文结合之前关于串口打印雷达监测数据的研究,进一步扩展至 OLED 屏幕显示。该项目整体分为两部分: 一、框架显示; 二、数据采集与填充显示。为了减小 MCU 负担,采用 局部刷新 的方案。1. 显示框架所需库函数 Wire.h 、Adafruit_GFX.h 、Adafruit_SSD1306.h . 代码#include #include #include #include "logo_128x64.h"#include "logo_
    无垠的广袤 2024-12-10 14:03 69浏览
  • RK3506 是瑞芯微推出的MPU产品,芯片制程为22nm,定位于轻量级、低成本解决方案。该MPU具有低功耗、外设接口丰富、实时性高的特点,适合用多种工商业场景。本文将基于RK3506的设计特点,为大家分析其应用场景。RK3506核心板主要分为三个型号,各型号间的区别如下图:​图 1  RK3506核心板处理器型号场景1:显示HMIRK3506核心板显示接口支持RGB、MIPI、QSPI输出,且支持2D图形加速,轻松运行QT、LVGL等GUI,最快3S内开
    万象奥科 2024-12-11 15:42 66浏览
  • 天问Block和Mixly是两个不同的编程工具,分别在单片机开发和教育编程领域有各自的应用。以下是对它们的详细比较: 基本定义 天问Block:天问Block是一个基于区块链技术的数字身份验证和数据交换平台。它的目标是为用户提供一个安全、去中心化、可信任的数字身份验证和数据交换解决方案。 Mixly:Mixly是一款由北京师范大学教育学部创客教育实验室开发的图形化编程软件,旨在为初学者提供一个易于学习和使用的Arduino编程环境。 主要功能 天问Block:支持STC全系列8位单片机,32位
    丙丁先生 2024-12-11 13:15 45浏览
  • 时源芯微——RE超标整机定位与解决详细流程一、 初步测量与问题确认使用专业的电磁辐射测量设备,对整机的辐射发射进行精确测量。确认是否存在RE超标问题,并记录超标频段和幅度。二、电缆检查与处理若存在信号电缆:步骤一:拔掉所有信号电缆,仅保留电源线,再次测量整机的辐射发射。若测量合格:判定问题出在信号电缆上,可能是电缆的共模电流导致。逐一连接信号电缆,每次连接后测量,定位具体哪根电缆或接口导致超标。对问题电缆进行处理,如加共模扼流圈、滤波器,或优化电缆布局和屏蔽。重新连接所有电缆,再次测量
    时源芯微 2024-12-11 17:11 70浏览
  •         霍尔传感器是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器。霍尔效应是磁电效应的一种,这一现象是霍尔(A.H.Hall,1855—1938)于1879年在研究金属的导电机构时发现的。后来发现半导体、导电流体等也有这种效应,而半导体的霍尔效应比金属强得多,利用这现象制成的各种霍尔元件,广泛地应用于工业自动化技术、检测技术及信息处理等方面。霍尔效应是研究半导体材料性能的基本方法。通过霍尔效应实验测定的霍尔系数,能够判断半导体材料的导电类型、载流子浓度及载流子
    锦正茂科技 2024-12-10 11:07 64浏览
  • 近日,搭载紫光展锐W517芯片平台的INMO GO2由影目科技正式推出。作为全球首款专为商务场景设计的智能翻译眼镜,INMO GO2 以“快、准、稳”三大核心优势,突破传统翻译产品局限,为全球商务人士带来高效、自然、稳定的跨语言交流体验。 INMO GO2内置的W517芯片,是紫光展锐4G旗舰级智能穿戴平台,采用四核处理器,具有高性能、低功耗的优势,内置超微高集成技术,采用先进工艺,计算能力相比同档位竞品提升4倍,强大的性能提供更加多样化的应用场景。【视频见P盘链接】 依托“
    紫光展锐 2024-12-11 11:50 44浏览
  •         在有电流流过的导线周围会感生出磁场,再用霍尔器件检测由电流感生的磁场,即可测出产生这个磁场的电流的量值。由此就可以构成霍尔电流、电压传感器。因为霍尔器件的输出电压与加在它上面的磁感应强度以及流过其中的工作电流的乘积成比例,是一个具有乘法器功能的器件,并且可与各种逻辑电路直接接口,还可以直接驱动各种性质的负载。因为霍尔器件的应用原理简单,信号处理方便,器件本身又具有一系列的du特优点,所以在变频器中也发挥了非常重要的作用。  &nb
    锦正茂科技 2024-12-10 12:57 76浏览
  • 习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习笔记&记录学习习笔记&记学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记
    youyeye 2024-12-10 16:13 105浏览
  • 智能汽车可替换LED前照灯控制运行的原理涉及多个方面,包括自适应前照灯系统(AFS)的工作原理、传感器的应用、步进电机的控制以及模糊控制策略等。当下时代的智能汽车灯光控制系统通过车载网关控制单元集中控制,表现特殊点的有特斯拉,仅通过前车身控制器,整个系统就包括了灯光旋转开关、车灯变光开关、左LED前照灯总成、右LED前照灯总成、转向柱电子控制单元、CAN数据总线接口、组合仪表控制单元、车载网关控制单元等器件。变光开关、转向开关和辅助操作系统一般连为一体,开关之间通过内部线束和转向柱装置连接为多,
    lauguo2013 2024-12-10 15:53 78浏览
我要评论
0
点击右上角,分享到朋友圈 我知道啦
请使用浏览器分享功能 我知道啦