2010年罗姆成为全球首家将碳化硅SBD和MOSFET量产的厂商，之后在2021年其又发布了第4代的沟槽SiC MOSFET产品。为了满足市场的需求，罗姆正在不断进行产品的开发，扩张产能。“2023年罗姆将实现8英寸碳化硅衬底的量产，之后还有牵引功率模块的产品。”罗姆(ROHM)半导体(上海)有限公司技术中心副总经理周劲在近日举办的媒体交流会上透露。

　　2023年量产8英寸碳化硅衬底

　　2009年，罗姆通过把全球排名前列的碳化硅衬底供应商SiCrystal纳入集团旗下，完成了IDM垂直统合型的生产体制。

　　碳化硅生产也是如此。晶圆是在集团旗下德国SiCrystal公司完成，器件的生产是集中在日本福冈(Fukuoka)和宫崎(Miyazaki)两地，封装后续分布在全球，主要是京都本土、韩国或者泰国的封装工厂完成。

　　另外，罗姆还将增加晶圆的直径，提高生产效益，进一步把碳化硅器件的成本降低，2017年罗姆全面进入6英寸的碳化硅晶圆时代，到2023将实现200mm即8英寸衬底的量产。同时，通过罗姆优良的技术能够实现单个元件尺寸的增加，目前的主流从2015年开始都是25平方毫米最大的规格，到2024年其会实现50平方毫米的产品，用以实现支持更高电流输出的需求。

　　第4代碳化硅产品优势

　　2021年罗姆发布了第4代的沟槽SiC MOSFET产品。其第4代碳化硅产品具备低损耗、使用简单、高可靠性三大特点。

　　第一是低损耗。第3代与第4代新产品对比，罗姆通过把标准导通阻抗降低，目前实现40%的降低，同样尺寸的芯片，第3代大约是30毫欧，第4代能够实现18毫欧的导通阻抗的降低，好处是带来的损耗会同样降低40%的水准。

　　另外的一种情况是改善开关特性，把比导通阻抗降低之后，同样的电流情况下，同样的导通阻抗情况下，芯片的尺寸会降低，带来的好处是寄生的电容都会被降低，开关特性会比较容易能够实现高速的开关特性。

　　等同ON阻抗情况下效率的对比，罗姆第4代会比第3代高出不到一个百分点，是很明显的提高。从损耗的角度来讲，其中导通损耗的降低大约有53%，衍生出的损耗降低也减少了发热。在同等导通阻抗的情况下，罗姆提供的芯片尺寸会变小，这为寄生电容等特性都带来改善。

一个热探头拍摄的照片，第3代的产品实际的应用是92度，更换为第4代的产品可以降低20多度，71度

　　导通损耗第4代会比第3代有大约50%的改善，在关断的情况下，关断损耗会更明显的降低。

　　第二个特征是使用简便。所谓的使用简便，首先就是栅极的电压会推进8-15V可以与IGBT等目前广泛应用的栅极驱动电路，可以去等同的使用。

　　第3代的产品在15V驱动和18V驱动的导通阻抗的差是30%。也就是指，如果要用15V跟IGBT通用的电压驱动不能够实现SiC MOSFET的理想状态，采参罗姆的第4代新品，15V跟18V两种驱动电压的导通阻抗只有11%的差，基本上可以认为，在15V的情况下就可以满足一般状态的碳化硅全负载驱动。但是要提示的是，假如在重负载的状态下，还仍然是推荐18V以上的驱动电压能够实现最优的导通阻抗。

　　另外一个负Bias的设计，很多客户会为了确保SiC MOSFET的关断，希望把它做成负电压关断，其实罗姆并不推荐，其中之一的理由，罗姆的产品Vth会比较高，0V即使有所飘移也能够可靠的关断，客户则无需担心，罗姆芯片高速开关的特性带来的寄生电容的减小也会抑制自开启、自导通的风险。无负压驱动另一个优点可以简化电路设计。

　　此外，还有一个地方在于内部栅极电阻的阻值，这是一个寄生的，第4代比第3代产品会有明显的降低，一个标准的参考值第3代是7欧姆，第4代是偏上的实现1欧姆的降低，也就是说外围去调整整个开关特性，调整量会变得很大，电路设计会更加灵活，更容易实现客户需求，在芯片同一个栅极电阻阻值的状态下，开关损耗也会比同类产品小很多，进一步提升开关速度，造成了开关损耗减少。

　　第三可靠性也得以进一步提高。标准导通阻抗跟短路耐受时间是折中的考量，RonA减小带来的风险直接是SCWT变短，通常是这样认为，而经罗姆研究，通过减小饱和电流去实现优化这两个参数的折中。

　　围绕市场机会，强化资本支出和产能扩张

　　为了满足市场需求，罗姆正在不断地进行设备投资等，2022年做了较大的设备投资计划，尤其在主营的功率元器件方面，其销售额目标是近几年实现25%的复合年增长的预期。

　　罗姆半导体(上海)有限公司市场宣传课高级经理张嘉煜表示：“在解决环境问题、老龄化问题以及未来出行等社会课题时需要相应的技术，而罗姆的核心技术就是功率电子器件方面，尤其是在电源技术方面。“据介绍，罗姆拥有世界先进的碳化硅材料以及硅、氮化镓等等技术，打造了可以高效处理电力的功率半导体器件，在可再生能源以及工业设备需求不断扩大背景之下，目前产品也已经被应用在包括充电器等等非常多的车载应用当中。

　　随着碳化硅市场不断扩大，据罗姆预测，从2024-2026三个年度有近9000亿日元的市场有待开拓，其目标是在2025年实现大于1100亿日元的销售额。为了实现这一目标，罗姆正在不断地进行碳化硅方面的投资，预计在2021-2025五年投入1700-2200亿日元。

　　在面向市场急剧增长的需求，甚至包括近两年市场存在的一个缺口，罗姆制定了大幅度提升产能的计划，相比2021年，其预计2025年产能提升6倍，到2030年提升25倍。位于日本本土的宫崎基地和阿波罗筑后工厂(包括新建)，将为其扩产计划打下坚实的基础。

　　此前，罗姆第4代碳化硅产品已在2021年实现量产，通过业内先进的低导通电阻技术，根据元件的设计，沟槽的结构强化，沟槽设计，导通电阻(RonA)能够在第4代相较于原来的第3代下降40%，未来其计划在2025年、2028年分别再降30%，实现第5代、第6代产品迭代。