随着半导体产业的不断进步，硅作为一种传统的半导体材料已经无法满足某些市场新需求，第三代半导体材料成为很多客户新的选择。与前两代半导体材料相比，第三代半导体材料具备高的热导率、高的电子饱和速率以及更高的抗辐射能力，更适合制作高温、高频、抗辐射及大功率器件。以碳化硅为例的第三代半导体材料应用在高铁、新能源汽车、家电、工业电机等上面，不仅可以大幅节能，还能提升材料转化效率。作为全球知名半导体制造商，罗姆长久以来努力研发推陈出新，力求为中国电子行业的蓬勃发展做贡献。近日，在罗姆半导体集团Sic媒体交流会上，罗姆半导体（深圳）技术中心经理苏勇锦先生给大家讲解了碳化硅的市场前景以及罗姆的产品战略，带我们了解罗姆集团最新的产品与技术。
罗姆半导体（深圳）技术中心经理苏勇锦先生
碳化硅的市场前景
碳化硅由于化学性能稳定、导热系数高、热膨胀系数小、耐磨性能好，除作磨料用外，还有很多其他用途。罗姆半导体（深圳）技术中心经理苏勇锦先生表示，碳化硅具有非常优异的材料特性，在很多领域均可应用。碳化硅最开始用得比较多的是光伏，包括逆变器、光伏逆变器、服务器电源、UBS等这一类，这些产品对转换效率要求高。近年来，随着新能源汽车的发展，碳化硅在纯电动汽车和混动汽车上有很多应用，碳化硅器件能提高纯电动汽车或混合动力汽车功率转化性能，采用碳化硅功率器件可有效提高其驱动系统，获得更高的速度和效率。
随着市场发展，碳化硅在能源、基础设备，汽车、工业等设备领域应用广泛。罗姆半导体（深圳）技术中心经理苏勇锦先生表示，2014年，碳化硅还是一个不到百万美金的市场，2019年，已经接近800百万美金，接下来还会有一个更快的增长速度。
为了应对碳化硅市场的不断扩大，作为一家专业的碳化硅生产厂商，罗姆针对这个市场做了很多布局。苏勇锦提到，罗姆在两年前就已经做好了增加碳化硅产能的布局，我们计划到2025年把碳化硅产能增加到2017年的16倍左右，这应该是一个比较大胆的投资。另外与碳化硅配套的栅极驱动器等都会增加产能，因为这是一整套的解决方案。
罗姆碳化硅方案在新能源汽车上的应用
新能源汽车已经成为国家重点扶持的一个产业，我国也是全球最大的新能源汽车应用大国。罗姆在新能源汽车上的碳化硅方案非常受客户看好，中国是新能源汽车一个大国，罗姆在中国有很多汽车客户，包括OEM厂家，我们的Tier厂家等，很多汽车厂家都已经用上了罗姆碳化硅的器件。
在新能源汽车上，罗姆碳化硅产品应用在三个地方，一是车载充电器，也叫OBC，一个是降压转换器，另一个是车载主机逆变器。可能前几年主要集中在OBC跟车载DCDC，近两年大家开始关注电控，这是新能源汽车的核心部分，类似于我们心脏，驱动马达来带动车子运动的系统。罗姆半导体（深圳）技术中心经理苏勇锦先生表示，整个新能源汽车市场的趋势有三点，第一是行驶里程的提高，这个最有效的方法是把电池包容量加大；第二个是缩短充电时间，这个最直接有效的方法是把充电桩功率做大，或者把OBC功率做大；第三个是更高电池电压，如现在传统国内电动汽车大概是在400V系统，欧洲推出来800V电池平台容积，提倡一个高压，把里面充电电缆和内部线材重量减轻，最终达到汽车减重，相同电池容量可以跑得更远。
对于上面提到的这些趋势，这些产品对碳化硅而言，要求增加了。罗姆对半导体器件会有更高要求，如提升我们的效率，提升汽车里程，我们可以简单把OBC的效率提升一个百分点或者把我们主机逆变器效率提升2－3个百分点，就可以轻松把这个里程给提升几十公里。由于传统硅器件已经达到了极限，我们第三代碳化硅器件在这里就很有优势了。
在汽车应用领域上，我们预测在2020年到2021年期间，国内会有一些厂家直接用纯碳化硅器件用在主机逆变器上。罗姆赞助了一家Formula E参赛车队－文图瑞，我们跟他们有技术合作，这个赛车电控系统上面就用了罗姆碳化硅的产品，我们从2016年第三赛季开始赞助这个厂家，使用碳化硅后的效果，重量可以降低，另外是它的尺寸可以减少非常多，这样一来可以跑得更快、跑得更远。碳化硅的逆变器在未来三到五年会有一个比较爆发性的增长，尤其在电控市场上。
如何带来更好的经济效益，现在很多汽车厂家关心的是这个。随着电池包和碳化硅成本不断下降，罗姆在电池包大于40－50K一千瓦时的车型上面用600安的碳化硅模块，就可以达到一个好的经济效益。我们能看得到，500V的这种车型在2021年可能只有一小部分能够达到正的经济效益，但到了2026年，基本上80％以上的500V车型也能达到一个正的经济效益。这里我们根据电池成本趋势来推算。在高压系统如800V，欧洲最近很多厂家做超级电动车，这种车型基本在2021年已经有80％以上的车型，使用碳化硅会有一个比较好的效益。
罗姆的产品战略
作为一家全球知名电子元器件供应商，罗姆成立于1958年，由最初的主要产品电阻器开始，历经半个多世纪的发展，已成为全球知名的半导体厂商。罗姆的生产、销售、研发网络遍及世界各地。产品涉及多个领域，其中包括IC、分立式元器件、光学元器件、无源元器件、功率元器件、模块等。在世界电子行业中，罗姆的众多高品质产品得到了市场的许可和赞许，成为系统IC和 最新半导体技术方面首屈一指的主导企业。
罗姆对碳化硅产品的规划很早，对于其产品战略，罗姆半导体（深圳）技术中心经理苏勇锦先生表示，回顾下罗姆碳化硅的历史，我们其实在2000年左右就开始作关于碳化硅的研究，2009年有了实质性进展，当时罗姆收购了SiCrystal，它是欧洲最大的一个碳化硅晶圆厂家。2010年，我们量产了碳化硅的肖特基，碳化硅的MOS产品是罗姆当时第一个全球首发的产品。2012年，罗姆全碳化硅的功率模块全球首发。2015年，罗姆的沟槽型碳化硅MOSFET全球首发。对于整个碳化硅业界来说，罗姆是引领整个碳化硅产业的发展，包括我们的技术和产品。
对于碳化硅产业链而言，罗姆从晶棒到晶圆，到封测，都是罗姆一条龙的生产体系，罗姆是全球仅有的几家拥有垂直整合生产体系（一条龙生产体系）的厂家之一。罗姆碳化硅的分立器件产品阵容分为两大产品，一是肖特基二极管，另一个是MOSFET。肖特基二极管分为第二代和第三代，第二代总共650V，从6安培到40安培，1200V，5安培到40安培；第三代JBS构造的肖特基二极管，我们先做了650V的产品，从2安培到20安培，接下来会开发1200V那样的产品。MOSFET分为平面型的第二代、沟槽型第三代。第二代基本上产品会集中在1200V的耐压，包括450毫欧，最低的一个80毫欧；第三代这个产品线就比较明显，应该是在整个碳化硅市场里，产品线最全的，650V、120毫欧最低做到17毫欧，1200V、160毫欧可以做到22毫欧这样一个权威的产品阵容。
对于碳化硅模块的产品，苏勇锦指出，罗姆是全球第一个做出全碳化硅功率模块的厂家，我们有三个封装类型，C型、E型、G型，它的区别是它的封装尺寸大小，越大可以放芯片越多，电流可以做更大。我们现有产品主要集中在1200V，最小的电流80安培，最大的电流600安培。罗姆拥有做芯片的实力，不只是前面分立器件，我们还会给一些模组厂提供碳化硅晶圆。晶圆的产品基本上跟我们分立器件差不多，如第二代的肖特基650V，后面加了30安培，有这样一个芯片。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就比较多，650V的主要集中在第三代产品。
关于罗姆的产品战略和未来的发展路线，苏勇锦表示，罗姆的肖特基二极管产品分为两类，一个是第二代，一个是第三代。2019年我们会做第三代六英寸的产品，MOSFET我们也是一样分为三个轴，第二代的产品，第三代在今年会做一些新封装，如TO－263 7PIN、TO－247 4PIN这种贴片的产品。另外我们会慢慢把第三代MOSFET转成六英寸，今年可能会推出来一些非车规的样品，车载工艺在2020年左右推出。
罗姆的发展战略也是随着市场趋势不断调整，苏勇锦表示，罗姆战略重点市场集中在汽车电子、工控设备，重点发展海外市场。重点产品是电源相关的，如碳化硅、栅极驱动器、马达IPM、模拟IC，最后有一些标准的产品。
