國內(nèi)環(huán)保規(guī)定對汽車排放要求越來越嚴(yán)苛，用戶開始紛紛選擇新能源汽車作為代步工具。據(jù)中汽協(xié)的統(tǒng)計(jì)顯示，2018年上半年國內(nèi)新能源汽車(包括純電動(dòng)和插電式混合動(dòng)力汽車)產(chǎn)銷累計(jì)分別為41.3萬輛和41.2萬輛，銷量比上年同期增長111.5%。其中，純電動(dòng)汽車銷量為31.3萬輛，同比增長96.0%；插電式混合動(dòng)力汽車銷量為9.9萬輛，同比猛增181.6%。
然而，新能源汽車的續(xù)航和安全一直是業(yè)界的熱議點(diǎn)。關(guān)于續(xù)航，車廠在尋求擴(kuò)大電池容量的同時(shí)也在節(jié)能方面不斷下功夫，比如從小型化、輕量型入手。在今天的“2018北京國際汽車制造業(yè)暨工業(yè)裝配博覽會(huì)”上，羅姆公司以“用半導(dǎo)體為汽車的未來做貢獻(xiàn)”為理念，帶來了新能源汽車、汽車小型化輕量化、自動(dòng)駕駛、人機(jī)交互等相關(guān)領(lǐng)先半導(dǎo)體產(chǎn)品。
“全SiC”功率模塊助力汽車實(shí)現(xiàn)輕量化
大家都知道人的體重輕，運(yùn)動(dòng)起來會(huì)更加迅速，負(fù)重感更小，車也同樣如此。羅姆的發(fā)力點(diǎn)在SiC材料，與傳統(tǒng)的Si功率元器件相比，SiC功率元器件可以大幅度降低損耗，通過其贊助全電力驅(qū)動(dòng)的汽車賽事Formula E的產(chǎn)品可以看出。其中第4賽季提供了晶體管與二極管的“全SiC”功率模塊，與未搭載SiC的第2賽季的逆變器相比，體積縮小43%，重量減少6kg。
贊助Formula E
全SiC模塊
逆變器所搭載的“全SiC”功率模塊，采用了羅姆開發(fā)且獨(dú)有的模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)和優(yōu)化了散熱設(shè)計(jì)的新封裝，成功提高了額定電流。另外，與普通的同等額定電流IGBT模塊相比，開關(guān)損耗降低達(dá)75%（芯片溫度150℃時(shí)），這將非常有助于應(yīng)用的節(jié)能。不僅如此，高頻驅(qū)動(dòng)不僅可實(shí)現(xiàn)外圍部件的小型化，在高頻驅(qū)動(dòng)時(shí)開關(guān)損耗的降低效果更顯著，因此還有助于冷卻系統(tǒng)等的小型化。
汽車顯示屏幕需要更安全的現(xiàn)實(shí)方案
現(xiàn)在汽車儀表盤已經(jīng)開始用電子儀表盤代替機(jī)器儀表盤，不僅外觀精美，而且顯示更加精準(zhǔn)，但是對于電子儀表盤，如果遇到緊急斷電，會(huì)出現(xiàn)黑屏，用戶就會(huì)進(jìn)入無法操控的狀態(tài)，這種情況極其危險(xiǎn)。羅姆開發(fā)的車載液晶面板的驅(qū)動(dòng)與控制的面板用芯片組有望解決這個(gè)問題。
采用羅姆產(chǎn)品的汽車電子儀表盤
該車載高清液晶面板用芯片組是由可以驅(qū)動(dòng)業(yè)界最高級別的HD/FHD級別高清液晶面板的柵極驅(qū)動(dòng)器、源極驅(qū)動(dòng)器、時(shí)序控制器（T-CON），以及使這些器件達(dá)到最佳運(yùn)行狀態(tài)的電源管理IC（PMIC）和伽瑪校正IC構(gòu)成。通過這些IC之間隨時(shí)共享信息，于世界首次在液晶面板用的元器件內(nèi)成功導(dǎo)入功能安全。如上圖所示，一旦發(fā)生故障，液晶顯示屏不是處于黑屏狀態(tài)，而是繼續(xù)顯示汽車各個(gè)部位的狀態(tài)，讓車主避免慌亂。
完全無銀的高亮度紅色LED：防止汽車剎車燈硫化
汽車剎車燈往往會(huì)隨著使用時(shí)間變長而變黑，這是由于內(nèi)部金屬材料銀發(fā)生了硫化，因此防硫化可以有效延長剎車燈的使用壽命。針對這一問題，羅姆利用從元件到封裝垂直統(tǒng)合型生產(chǎn)體制的優(yōu)勢，晶片鍵合采用金錫(AuSu)，引線采用金，框架采用金鈀(AuPd)，實(shí)現(xiàn)了完全無銀化，這樣就消除了由于銀受到腐蝕而引起LED亮度衰減現(xiàn)象，可提高應(yīng)用的可靠性。
完全無銀的高亮度紅色LED演示
在硫化試驗(yàn)中，以往使用鍍銀框架及銀漿的產(chǎn)品的光通量在一個(gè)周期(24小時(shí))后為70%，10個(gè)周期后為60%，時(shí)間越長其光通量越低；而新產(chǎn)品可在10個(gè)循環(huán)(240小時(shí))后依然保持幾乎100%的高光通量 。
抗噪音干擾能力更強(qiáng)的車載運(yùn)算放大器
隨著汽車的電子化、高密度化日益加速，噪音問題日益嚴(yán)重，微小信號(hào)極其容易受到干擾。尤其是在汽車在運(yùn)行中，如果電機(jī)受到干擾停止運(yùn)轉(zhuǎn)，后果將不堪設(shè)想，因此廠商在極力尋求抗干擾產(chǎn)品，從而確保汽車運(yùn)行的穩(wěn)定性。羅姆針對噪音問題，充分運(yùn)用其模擬設(shè)計(jì)技術(shù)和獨(dú)有的雙極工藝等整合生產(chǎn)優(yōu)勢，在世界首創(chuàng)無需抗噪音設(shè)計(jì)電路的運(yùn)算放大器“BA8290xYxx-C系列”。
車載用接地運(yùn)算放大器演示
在演示中，羅姆將“BA8290xYxx-C系列”和上一代產(chǎn)品做了對比，當(dāng)對講機(jī)靠近使用上一代產(chǎn)品的系統(tǒng)時(shí)，電機(jī)會(huì)停止轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)對講機(jī)靠近使用“BA8290xYxx-C系列”產(chǎn)品的系統(tǒng)時(shí)，電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)幾乎不會(huì)受到影響。
現(xiàn)場的工程師做了解釋，“BA8290xYxx-C系列”融合了ROHM的“電路設(shè)計(jì)”“布局”“工藝”三大模擬技術(shù)優(yōu)勢開發(fā)而成，相比一般產(chǎn)品在所有頻段的輸出電壓變動(dòng)±3.5%～±10%，本產(chǎn)品僅為±1%以內(nèi)，抗噪性能具有絕對優(yōu)勢。配置于輸出傳感器等微小信號(hào)的元器件后段，可不受噪聲影響而放大信號(hào)，因此不再需要以往采用濾波器作為對策的噪聲設(shè)計(jì)，有助于減少系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工時(shí)并提高可靠性。
除了以上“全SiC”功率模塊、無銀化高亮度紅色LED、抗干擾車載運(yùn)算放大器和車載高清液晶面板用芯片組，羅姆還帶來了其超高速脈沖控制技術(shù)。
詳細(xì)內(nèi)容可以參照：《羅姆：采用Nano Pulse Control技術(shù)實(shí)現(xiàn)48V電源系統(tǒng)的單芯片降壓》。
雖然這些產(chǎn)品已經(jīng)在新能源汽車在續(xù)航和安全方面做了改善，但是追求更精準(zhǔn)、更安全的路還很長，尤其是未來的自動(dòng)駕駛汽車，對元器件的要求更加嚴(yán)苛，芯片廠商還要在新技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)品性能提升方面繼續(xù)發(fā)力。