尺寸和损耗双降,罗姆新款SiC模块直击行业痛点

来源:爱集微 #罗姆#
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在新能源汽车主战场的带动下,包括新建大功率直流充电桩、5G基建电源、数据中心及工业互联网等需求催化,SiC器件市场规模正在快速增长。

据集微咨询测算,2022年中国SiC器件市场规模约90亿元,2023年约130亿元,预计到2028年超过400亿元,新能源汽车及充电桩市场仍是其主要应用领域。

从新能源汽车的发展路程来看,一开始电动车心脏部分用的是硅基器件为主,随着这几年碳化硅工艺的不断更新迭代,随着碳化硅器件的性价比不断提升,一开始碳化硅器件只能用在旗舰车型上,最近两三年可以看到很多中低端低压平台开始使用碳化硅器件,新能源汽车也成为了碳化硅最大的应用市场之一。

随之而来的是,作为关键器件备受关注的SiC功率器件却在汽车电动化中面临着难以同时减小尺寸并降低损耗,以及碳化硅模块的应用范围和市场需求不断扩大。而在电动车的各类SiC器件中,全SiC模块的占比超90%,主要应用于牵引逆变器。

“近期公司成功开发出了面向300kW以下电动汽车用牵引逆变器的全SiC模块TRCDRIVE pack™。”罗姆半导体(上海)有限公司深圳分公司技术中心高级经理苏勇锦介绍,罗姆开发出来TRCDRIVE packTM产品,罗姆经过多年的市场调研,包括产品的研发,多轮验证之后,针对客户使用上的痛点,以及客户的需求点,我们把这个产品做出来。

TRCDRIVE pack™通过采用罗姆首创的“press fit pin”与塑封模块工艺,成功实现了尺寸减小和损耗降低的双重目标。该模块将顶部信号引脚做得更小,优化了公差,相较于传统结构,模块尺寸减小了28%。同时,由于信号引脚位于模块顶部,只需从顶部按压栅极驱动器电路板即可完成连接,有助于减少安装工时。此外,模块内部设计了良好的均流路径,实现了主电流和控制信号的分离。    

TRCDRIVE pack™模块具备高功率密度特性,功率密度是传统产品的1.5倍左右。在相同面积下,普通产品输出300A电流,而TRCDRIVE pack™可以输出450A电流,对整机电控出流能力有很大提升。该模块通过使用Cu Clip布线和独特的3D clip设计,扩大了主电流布线中的电流路径,降低了电感值(5.7nH),从而降低了开关损耗。同时,模块的功率端子也得到优化,更加适应客户实际应用需求。此外,产品选用耐高温、高性能的树脂,有效解决了客户面临的高温问题。 

罗姆已经为TRCDRIVE pack™模块确立了类似于分立产品的量产体系,与以往普通的SiC壳体型模块相比,产能提高了约30倍。由于采用塑封设计,生产工艺更简单,从成本控制和批量生产的角度来说,具有显著优势。

在产能方面,根据罗姆官方消息,预计在2025年会有第5代碳化硅MOSFET,包括8英寸化在2025年供货,2024年日本的工厂也开始生产。

基于当前的市场布局、产品竞争力以及已获取的Design-wins,罗姆设定了明确的销售业务目标:计划在2025财年在SiC板块实现1100亿日元的销售额,并在2027财年提升至2200亿日元。

责编: 邓文标
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