隨著半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的不斷進(jìn)步，硅作為一種傳統(tǒng)的半導(dǎo)體材料已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足某些市場(chǎng)新需求，第三代半導(dǎo)體材料成為很多客戶(hù)新的選擇。與前兩代半導(dǎo)體材料相比，第三代半導(dǎo)體材料具備高的熱導(dǎo)率、高的電子飽和速率以及更高的抗輻射能力，更適合制作高溫、高頻、抗輻射及大功率器件。以碳化硅為例的第三代半導(dǎo)體材料應(yīng)用在高鐵、新能源汽車(chē)、家電、工業(yè)電機(jī)等上面，不僅可以大幅節(jié)能，還能提升材料轉(zhuǎn)化效率。作為全球知名半導(dǎo)體制造商，羅姆長(zhǎng)久以來(lái)努力研發(fā)推陳出新，力求為中國(guó)電子行業(yè)的蓬勃發(fā)展做貢獻(xiàn)。近日，在羅姆半導(dǎo)體集團(tuán)Sic媒體交流會(huì)上，羅姆半導(dǎo)體（深圳）技術(shù)中心經(jīng)理蘇勇錦先生給大家講解了碳化硅的市場(chǎng)前景以及羅姆的產(chǎn)品戰(zhàn)略，帶我們了解羅姆集團(tuán)最新的產(chǎn)品與技術(shù)。

羅姆半導(dǎo)體（深圳）技術(shù)中心經(jīng)理蘇勇錦先生

碳化硅的市場(chǎng)前景

碳化硅由于化學(xué)性能穩(wěn)定、導(dǎo)熱系數(shù)高、熱膨脹系數(shù)小、耐磨性能好，除作磨料用外，還有很多其他用途。羅姆半導(dǎo)體（深圳）技術(shù)中心經(jīng)理蘇勇錦先生表示，碳化硅具有非常優(yōu)異的材料特性，在很多領(lǐng)域均可應(yīng)用。碳化硅最開(kāi)始用得比較多的是光伏，包括逆變器、光伏逆變器、服務(wù)器電源、UBS等這一類(lèi)，這些產(chǎn)品對(duì)轉(zhuǎn)換效率要求高。近年來(lái)，隨著新能源汽車(chē)的發(fā)展，碳化硅在純電動(dòng)汽車(chē)和混動(dòng)汽車(chē)上有很多應(yīng)用，碳化硅器件能提高純電動(dòng)汽車(chē)或混合動(dòng)力汽車(chē)功率轉(zhuǎn)化性能，采用碳化硅功率器件可有效提高其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，獲得更高的速度和效率。

隨著市場(chǎng)發(fā)展，碳化硅在能源、基礎(chǔ)設(shè)備，汽車(chē)、工業(yè)等設(shè)備領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。羅姆半導(dǎo)體（深圳）技術(shù)中心經(jīng)理蘇勇錦先生表示，2014年，碳化硅還是一個(gè)不到百萬(wàn)美金的市場(chǎng)，2019年，已經(jīng)接近800百萬(wàn)美金，接下來(lái)還會(huì)有一個(gè)更快的增長(zhǎng)速度。

為了應(yīng)對(duì)碳化硅市場(chǎng)的不斷擴(kuò)大，作為一家專(zhuān)業(yè)的碳化硅生產(chǎn)廠商，羅姆針對(duì)這個(gè)市場(chǎng)做了很多布局。蘇勇錦提到，羅姆在兩年前就已經(jīng)做好了增加碳化硅產(chǎn)能的布局，我們計(jì)劃到2025年把碳化硅產(chǎn)能增加到2017年的16倍左右，這應(yīng)該是一個(gè)比較大膽的投資。另外與碳化硅配套的柵極驅(qū)動(dòng)器等都會(huì)增加產(chǎn)能，因?yàn)檫@是一整套的解決方案。

羅姆碳化硅方案在新能源汽車(chē)上的應(yīng)用

新能源汽車(chē)已經(jīng)成為國(guó)家重點(diǎn)扶持的一個(gè)產(chǎn)業(yè)，我國(guó)也是全球最大的新能源汽車(chē)應(yīng)用大國(guó)。羅姆在新能源汽車(chē)上的碳化硅方案非常受客戶(hù)看好，中國(guó)是新能源汽車(chē)一個(gè)大國(guó)，羅姆在中國(guó)有很多汽車(chē)客戶(hù)，包括OEM廠家，我們的Tier廠家等，很多汽車(chē)廠家都已經(jīng)用上了羅姆碳化硅的器件。

在新能源汽車(chē)上，羅姆碳化硅產(chǎn)品應(yīng)用在三個(gè)地方，一是車(chē)載充電器，也叫OBC，一個(gè)是降壓轉(zhuǎn)換器，另一個(gè)是車(chē)載主機(jī)逆變器?？赡芮皫啄曛饕性贠BC跟車(chē)載DCDC，近兩年大家開(kāi)始關(guān)注電控，這是新能源汽車(chē)的核心部分，類(lèi)似于我們心臟，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)來(lái)帶動(dòng)車(chē)子運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng)。羅姆半導(dǎo)體（深圳）技術(shù)中心經(jīng)理蘇勇錦先生表示，整個(gè)新能源汽車(chē)市場(chǎng)的趨勢(shì)有三點(diǎn)，第一是行駛里程的提高，這個(gè)最有效的方法是把電池包容量加大；第二個(gè)是縮短充電時(shí)間，這個(gè)最直接有效的方法是把充電樁功率做大，或者把OBC功率做大；第三個(gè)是更高電池電壓，如現(xiàn)在傳統(tǒng)國(guó)內(nèi)電動(dòng)汽車(chē)大概是在400V系統(tǒng)，歐洲推出來(lái)800V電池平臺(tái)容積，提倡一個(gè)高壓，把里面充電電纜和內(nèi)部線材重量減輕，最終達(dá)到汽車(chē)減重，相同電池容量可以跑得更遠(yuǎn)。

對(duì)于上面提到的這些趨勢(shì)，這些產(chǎn)品對(duì)碳化硅而言，要求增加了。羅姆對(duì)半導(dǎo)體器件會(huì)有更高要求，如提升我們的效率，提升汽車(chē)?yán)锍?，我們可以?jiǎn)單把OBC的效率提升一個(gè)百分點(diǎn)或者把我們主機(jī)逆變器效率提升2－3個(gè)百分點(diǎn)，就可以輕松把這個(gè)里程給提升幾十公里。由于傳統(tǒng)硅器件已經(jīng)達(dá)到了極限，我們第三代碳化硅器件在這里就很有優(yōu)勢(shì)了。

在汽車(chē)應(yīng)用領(lǐng)域上，我們預(yù)測(cè)在2020年到2021年期間，國(guó)內(nèi)會(huì)有一些廠家直接用純碳化硅器件用在主機(jī)逆變器上。羅姆贊助了一家Formula E參賽車(chē)隊(duì)－文圖瑞，我們跟他們有技術(shù)合作，這個(gè)賽車(chē)電控系統(tǒng)上面就用了羅姆碳化硅的產(chǎn)品，我們從2016年第三賽季開(kāi)始贊助這個(gè)廠家，使用碳化硅后的效果，重量可以降低，另外是它的尺寸可以減少非常多，這樣一來(lái)可以跑得更快、跑得更遠(yuǎn)。碳化硅的逆變器在未來(lái)三到五年會(huì)有一個(gè)比較爆發(fā)性的增長(zhǎng)，尤其在電控市場(chǎng)上。

如何帶來(lái)更好的經(jīng)濟(jì)效益，現(xiàn)在很多汽車(chē)廠家關(guān)心的是這個(gè)。隨著電池包和碳化硅成本不斷下降，羅姆在電池包大于40－50K一千瓦時(shí)的車(chē)型上面用600安的碳化硅模塊，就可以達(dá)到一個(gè)好的經(jīng)濟(jì)效益。我們能看得到，500V的這種車(chē)型在2021年可能只有一小部分能夠達(dá)到正的經(jīng)濟(jì)效益，但到了2026年，基本上80％以上的500V車(chē)型也能達(dá)到一個(gè)正的經(jīng)濟(jì)效益。這里我們根據(jù)電池成本趨勢(shì)來(lái)推算。在高壓系統(tǒng)如800V，歐洲最近很多廠家做超級(jí)電動(dòng)車(chē)，這種車(chē)型基本在2021年已經(jīng)有80％以上的車(chē)型，使用碳化硅會(huì)有一個(gè)比較好的效益。

羅姆的產(chǎn)品戰(zhàn)略

作為一家全球知名電子元器件供應(yīng)商，羅姆成立于1958年，由最初的主要產(chǎn)品電阻器開(kāi)始，歷經(jīng)半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展，已成為全球知名的半導(dǎo)體廠商。羅姆的生產(chǎn)、銷(xiāo)售、研發(fā)網(wǎng)絡(luò)遍及世界各地。產(chǎn)品涉及多個(gè)領(lǐng)域，其中包括IC、分立式元器件、光學(xué)元器件、無(wú)源元器件、功率元器件、模塊等。在世界電子行業(yè)中，羅姆的眾多高品質(zhì)產(chǎn)品得到了市場(chǎng)的許可和贊許，成為系統(tǒng)IC和 最新半導(dǎo)體技術(shù)方面首屈一指的主導(dǎo)企業(yè)。

羅姆對(duì)碳化硅產(chǎn)品的規(guī)劃很早，對(duì)于其產(chǎn)品戰(zhàn)略，羅姆半導(dǎo)體（深圳）技術(shù)中心經(jīng)理蘇勇錦先生表示，回顧下羅姆碳化硅的歷史，我們其實(shí)在2000年左右就開(kāi)始作關(guān)于碳化硅的研究，2009年有了實(shí)質(zhì)性進(jìn)展，當(dāng)時(shí)羅姆收購(gòu)了SiCrystal，它是歐洲最大的一個(gè)碳化硅晶圓廠家。2010年，我們量產(chǎn)了碳化硅的肖特基，碳化硅的MOS產(chǎn)品是羅姆當(dāng)時(shí)第一個(gè)全球首發(fā)的產(chǎn)品。2012年，羅姆全碳化硅的功率模塊全球首發(fā)。2015年，羅姆的溝槽型碳化硅MOSFET全球首發(fā)。對(duì)于整個(gè)碳化硅業(yè)界來(lái)說(shuō)，羅姆是引領(lǐng)整個(gè)碳化硅產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，包括我們的技術(shù)和產(chǎn)品。

對(duì)于碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈而言，羅姆從晶棒到晶圓，到封測(cè)，都是羅姆一條龍的生產(chǎn)體系，羅姆是全球僅有的幾家擁有垂直整合生產(chǎn)體系（一條龍生產(chǎn)體系）的廠家之一。羅姆碳化硅的分立器件產(chǎn)品陣容分為兩大產(chǎn)品，一是肖特基二極管，另一個(gè)是MOSFET。肖特基二極管分為第二代和第三代，第二代總共650V，從6安培到40安培，1200V，5安培到40安培；第三代JBS構(gòu)造的肖特基二極管，我們先做了650V的產(chǎn)品，從2安培到20安培，接下來(lái)會(huì)開(kāi)發(fā)1200V那樣的產(chǎn)品。MOSFET分為平面型的第二代、溝槽型第三代。第二代基本上產(chǎn)品會(huì)集中在1200V的耐壓，包括450毫歐，最低的一個(gè)80毫歐；第三代這個(gè)產(chǎn)品線就比較明顯，應(yīng)該是在整個(gè)碳化硅市場(chǎng)里，產(chǎn)品線最全的，650V、120毫歐最低做到17毫歐，1200V、160毫歐可以做到22毫歐這樣一個(gè)權(quán)威的產(chǎn)品陣容。

對(duì)于碳化硅模塊的產(chǎn)品，蘇勇錦指出，羅姆是全球第一個(gè)做出全碳化硅功率模塊的廠家，我們有三個(gè)封裝類(lèi)型，C型、E型、G型，它的區(qū)別是它的封裝尺寸大小，越大可以放芯片越多，電流可以做更大。我們現(xiàn)有產(chǎn)品主要集中在1200V，最小的電流80安培，最大的電流600安培。羅姆擁有做芯片的實(shí)力，不只是前面分立器件，我們還會(huì)給一些模組廠提供碳化硅晶圓。晶圓的產(chǎn)品基本上跟我們分立器件差不多，如第二代的肖特基650V，后面加了30安培，有這樣一個(gè)芯片。1200V、后面的50安培。1700V的芯片包括10安培，最大能做到50安培肖特基。MOSFET就比較多，650V的主要集中在第三代產(chǎn)品。

關(guān)于羅姆的產(chǎn)品戰(zhàn)略和未來(lái)的發(fā)展路線，蘇勇錦表示，羅姆的肖特基二極管產(chǎn)品分為兩類(lèi)，一個(gè)是第二代，一個(gè)是第三代。2019年我們會(huì)做第三代六英寸的產(chǎn)品，MOSFET我們也是一樣分為三個(gè)軸，第二代的產(chǎn)品，第三代在今年會(huì)做一些新封裝，如TO－263 7PIN、TO－247 4PIN這種貼片的產(chǎn)品。另外我們會(huì)慢慢把第三代MOSFET轉(zhuǎn)成六英寸，今年可能會(huì)推出來(lái)一些非車(chē)規(guī)的樣品，車(chē)載工藝在2020年左右推出。

羅姆的發(fā)展戰(zhàn)略也是隨著市場(chǎng)趨勢(shì)不斷調(diào)整，蘇勇錦表示，羅姆戰(zhàn)略重點(diǎn)市場(chǎng)集中在汽車(chē)電子、工控設(shè)備，重點(diǎn)發(fā)展海外市場(chǎng)。重點(diǎn)產(chǎn)品是電源相關(guān)的，如碳化硅、柵極驅(qū)動(dòng)器、馬達(dá)IPM、模擬IC，最后有一些標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品。