全新SiC塑封模块，罗姆革新了哪些？

【哔哥哔特导读】罗姆的EcoSiC™ TRCDRIVE pack™ 模块以小型化、高功率密度及易量产等特点，革新了电动汽车逆变器技术，推动行业向更高性能和可靠性迈进。

目前，SiC的最大应用市场是电动汽车。

电动汽车的关键组件包括车载充电器(OBC)、直流变换器(DC-DC)和驱动单元(如牵引逆变器和电机)等。不同厂商的解决方案可能有所差异，存在三合一、单独电控或多功能合一等多种形式。

SiC在xEV中的应用，图源罗姆

驱动系统主要依靠功率器件(如IGBT和SiC)来实现。

在大多数情况下，驱动系统需要三相配置来匹配电机的工作方式。每个相位包含两个MOSFET组成的桥臂，形成了六个桥臂结构。常见的设计方案包括将两个MOSFET集成在一个模块内的二合一模块，或是将六个MOSFET集成在一起的六合一模块。

根据第三方机构Yole Group的研究报告，牵引逆变器对功率的要求最高，也是SiC和IGBT的主要应用领域。电动汽车功率器件细分市场显示，全SiC模块占主导地位。

随着电动汽车对高可靠性和高性能需求的增长，罗姆在这一市场的份额持续上升。

罗姆在SiC技术方面起步较早，2009年通过收购德国的晶圆厂SiCrystal奠定了坚实的基础。

从晶圆生产到制造工艺、封装和品质管理，罗姆一直在自主研发SiC产品升级所需的技术，在制造过程中采用的是一贯制生产体系，目前已经确立了SiC领域先进企业的地位。

在近期举办的PCIM Asia展会期间，罗姆首次展出了其最新的技术创新成果——EcoSiC™ TRCDRIVE packTM SiC塑封模块。

专为电动汽车牵引逆变器打造，

兼具四大卖点

TRCDRIVE packTM模块，图源罗姆

TRCDRIVE packTM模块是罗姆专门针对电动汽车主机逆变器量身定制的产品，具备四大核心优势：小型化、高功率密度、减少安装工时及易于大批量生产。

这款新型二合一SiC封装型模块内置第4代SiC MOSFET，在散热性能优异的小型封装中减小28%的尺寸。

TRCDRIVE packTM模块采用使电流在内部芯片间均匀流动的罗姆自有布局设计，同时采用Press fit pin工艺使主电流和控制信号的路径分离。

通过采用Cu Clip布线和优化的功率端子设计，该模块实现了达普通产品1.5倍的业界超高功率密度，非常有助于xEV逆变器的小型化；在满足电动汽车对于高性能功率器件需求的同时，树脂材料的选择确保了模块在高温环境下的稳定性。

通常来讲，要在封装型模块中实现Press fit pin时，由于需要在引脚已安装于引线框架上的状态下用树脂进行密封，因此很难确保引脚之间的公差。

但是，TRCDRIVE packTM模块通过内部布局和罗姆自有的封装技术，攻克了这一难题。栅极驱动器电路板只需从顶部按下即可完成连接，大大减少了制造工时。

安装示意，图源罗姆

目前，罗姆已经确立离散型量产体系，不仅可实现大规模量产，而且提供可在接近实际电路条件的状态下进行评估的套件。

为了满足不同电动汽车平台的需求，TRCDRIVE packTM模块提供了750V和1200V两种不同的耐压等级选项。其中，750V版本面向正在从硅基向SiC过渡的低压平台，而1200V版本则适用于高压平台。

提供全方位解决方案，

开拓更多中国市场

罗姆认为，要充分发挥SiC功率器件的优势，周边配套同样至关重要。

除了SiC功率器件本身，罗姆还提供一系列周边元件，如隔离栅极驱动IC、电源管理IC、电流检测电阻以及二三极管等，构成了完整的解决方案。

罗姆在xEV驱动部的关键器件，图源罗姆

罗姆的栅极驱动IC采用罗姆独有的无磁芯变压器隔离技术，并结合其在模拟器件领域的丰富经验，提供了包括内部芯片保护、温度监控、内置电源及保护电路等功能。

自2016年起，罗姆率先实现了磁隔离栅极驱动器的量产，并在全球电动汽车电控市场的磁隔离份额中占据了领先地位。

如今，随着SiC需求的不断增长，罗姆计划在2025年推出第5代碳化硅MOSFET，并预计同年实现8英寸碳化硅晶圆的商业化供应。

罗姆在SiC领域的雄心不仅于此。2025财年，罗姆希望其SiC业务达到1100亿日元的销售额，并在2027财年进一步增长至2200亿日元。

为此，罗姆不仅加强了现有的产品线，还计划推出在散热器上安装三个模块的六合一SiC封装型模块。该模块比以往的SiC壳体型模块提升1.3倍的功率密度，更有助于牵引逆变器的小型化，预计2024年第二季度开始供应样品。

目前统计到2027年量产的所有项目，罗姆已经在全球范围内获得130家以上的Design-win，其中包括基本半导体、芯驰科技、正海集团、臻驱科技等车载相关的中国企业。

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提到，罗姆希望和中国更多优秀的合作伙伴一起，持续发展中国市场。

期待罗姆为中国乃至全球电动汽车制造商提供更为卓越的功率解决方案。

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