新型SiC模塊，可將安裝面積減少一半

ROHM 是業(yè)內首家量產(chǎn) SiC 功率元器件的公司，這些產(chǎn)品在工業(yè)、汽車(chē)、鐵路以及消費類(lèi)電子產(chǎn)品等各種領(lǐng)域中被廣泛采用。羅姆在 SiC 功率元器件和模塊的開(kāi)發(fā)領(lǐng)域處于先進(jìn)地位，這些器件和模塊在許多行業(yè)的應用中都實(shí)現了更佳的節能效果。

2025 年 4 月 24 日，ROHM 宣布開(kāi)發(fā)出用于電動(dòng)汽車(chē)（xEV）車(chē)載充電器（OBC）的新型 SiC（碳化硅）模塊。采用高散熱封裝、低導通電阻的第四代 SiC MOSFET，其功率密度達到傳統 DIP 模塊的 1.4 倍以上，公司宣稱(chēng)其「達到業(yè)界頂級水平」。這使得安裝面積顯著(zhù)減少。

2029，市場(chǎng)規模超過(guò) 900 億日元

在 xEV 中，為了延長(cháng)行駛距離并提高充電速度，電池電壓變得越來(lái)越高，這需要提高 OBC 和 DC-DC 轉換器的輸出。另一方面，市場(chǎng)要求模塊體積更小、重量更輕，需要技術(shù)突破來(lái)提高功率密度，這是實(shí)現這一目標的關(guān)鍵，而提高散熱性能則是實(shí)現這一目標的障礙。

ROHM 表示，目前 OBC 的輸出功率范圍為 11kW，但 22kW 級的型號也正在陸續推出，尤其是在高端領(lǐng)域，預計其輸出功率還將繼續擴大。目前，大多數配置都以 IGBT 和 SiC 等分立元件為中心，但 ROHM 解釋說(shuō)，在需要更高功率密度的 22kW 級別中，模塊化將變得至關(guān)重要。通過(guò)克服上述技術(shù)挑戰并開(kāi)發(fā)出具有「行業(yè)頂級」功率密度的新模塊，可以實(shí)現緊湊尺寸和高輸出，從而滿(mǎn)足市場(chǎng)需求。

OBC 的市場(chǎng)需求。來(lái)源：ROHM

據法國市場(chǎng)調查公司 Yole 集團預測，到 2029 年，OBC 及 DC-DC 用 SiC 市場(chǎng)規模預計將增長(cháng)至約 926 億日元。其中，僅 OBC 的銷(xiāo)售額就預計將擴大至約 674 億日元。 ROHM 的目標是讓其開(kāi)發(fā)的新模塊成為事實(shí)上的標準，并擴大其在該市場(chǎng)的份額。新模塊已經(jīng)獲得兩家一級制造商的設計認可。

OBC 和 DC-DC 的 SiC 市場(chǎng)（圖右下）來(lái)源：ROHM

「業(yè)界領(lǐng)先的功率密度」

ROHM 現已開(kāi)發(fā)出用于 OBC PFC 和 LLC 轉換器的「HSDIP20」4 合 1 和 6 合 1 配置 SiC 模壓型模塊。 HSDIP20 采用高散熱性能的絕緣基板，以抑制封裝產(chǎn)生的熱量。實(shí)際上，將 OBC 中常用的 PFC 電路（使用六個(gè) SiC MOSFET）與六個(gè)頂部散熱分立元件和六合一 HSDIP20 配置進(jìn)行比較時(shí)，可以確認在 35W 下運行時(shí)發(fā)熱量減少了 37％。

此外，ROHM 的第四代 SiC MOSFET 具有高散熱性能和低導通電阻，可以在小封裝內處理大電流。所實(shí)現的功率密度是「業(yè)界領(lǐng)先的」（據該公司稱(chēng)），是頂部加熱分立器件的三倍多，是競爭 DIP 型模塊的 1.4 倍多。

通過(guò)實(shí)現這種高功率密度，與使用分立元件時(shí)相比，OBC PFC 電路的安裝面積可以大幅減少約 52%。此外，典型的 OBC 電路配置（兩相全橋 PFC+LLC 轉換器）需要 14 個(gè)分立元件，但可以通過(guò)組合 3 個(gè) HSDIP20 以 6in1 和 4in1 配置來(lái)配置，從而可以構建簡(jiǎn)單緊湊的電源電路。

減少貼裝面積的概述。來(lái)源：ROHM

HSDIP20 系列包括 6 個(gè)耐壓 750V 產(chǎn)品型號和 7 個(gè)耐壓 1200V 產(chǎn)品型號。樣品價(jià)格為每臺 15,000 日元（不含稅）。此外，還提供兩種類(lèi)型的評估套件：一種用于雙脈沖測試，一種用于三相全橋測試。 HSDIP20 的主要對象雖然是 OBC 和 DC-DC，但在工業(yè)設備領(lǐng)域的一次電路中，PFC、LLC 轉換器等功率轉換電路也被廣泛使用，因此可以說(shuō)它無(wú)論在工業(yè)領(lǐng)域還是民生設備領(lǐng)域，都能為應用的小型化做出貢獻。

ROHM 將于 2025 年 4 月開(kāi)始量產(chǎn) HSDIP20，目前月產(chǎn)能為 10 萬(wàn)臺。生產(chǎn)基地包括負責前端工序的 ROHM Apollo 筑后工廠(chǎng)（福岡縣筑后市）和 LAPIS 半導體宮崎工廠(chǎng)（宮崎縣宮崎市），以及負責后端工序的泰國 ROHM Integrated Systems。

展望未來(lái)，ROHM 計劃在 2025 年推出二合一 DIP 型模塊作為 OBC 用的 SiC 模塊，隨后在 2026 年推出易于自動(dòng)化的表面貼裝型二合一產(chǎn)品，并從 2027 年開(kāi)始推出內置柵極驅動(dòng)器的 SiC IPM，從而實(shí)現進(jìn)一步的小型化。ROHM 將不斷推出滿(mǎn)足市場(chǎng)需求的產(chǎn)品，增強 ROHM 的競爭力。