自2010年推出世界首款SiC MOSFET后,罗姆在SiC功率器件上的努力正在得到回报。
在2021年,罗姆公司掌舵人松本社长提出了最新的企业宣言:成为用电子器件解决社会问题的企业——Electronics for the Future。其要点解释为四个课题:1、通过SiC等具有高转换效率的产品为节能和实现无碳社会作出贡献;
2、在生产制作的过程中努力保护水资源的使用,同时通过产品“小型化”,来节约材料的使用,实现减少资源使用的目的;
3、通过技术为解决环境问题、老龄化问题以及未来出行等交通问题做出贡献;
4、通过SiC、传感器、无线、IC等产品技术促进物联网应用,创造舒适的生活和安全的社会。
这实际上是给罗姆的市场发展确立了方向。截止2022年12月,罗姆公司年销售额约4500亿日元(约合236亿人民币)。其中工业和汽车业务占比52%,汽车为37%,是罗姆最大的市场。这两个市场,都是SiC功率器件发挥重要价值的领域,凭借积累和IDM全覆盖产品形式,罗姆希望将其SiC功率器件全球市占率提升到30%。
从2022年上半财年看,罗姆销售额达到2600亿日元左右(约合130亿人民币左右),营业利润为504亿日元,同比2021年上半年,销售额提高了16.7%,营业利润提高了46%这其中,汽车、工业以及计算机和储存市场都增长了20%以上。
在对2022财年(2022年4月~2023年3月)预期中,整体销售额约5200亿日元(约合250-260亿人民币),营业利润900亿日元,纯利润800亿日元。从市场看,汽车市场增长最快,超过24%,其次是计算机和存储设备(20%)以及工业(10%)。
这一增长动力主要还是来源于包括Si、SiC、GaN在内的功率器件,罗姆将该业务2021~2025年的CAGR目标确立在25.2%,罗姆预计2024~2026年全球SiC市场将达9000亿日元,为此,该公司计划2021~2025年将为SiC业务投入1700~2200亿日元。
其实,早在20年前罗姆就开始投入SiC功率器件的研发,继2010年全球首家量产SiC SBD和MOSFET后,罗姆在2021年发布了第4代沟槽SiC MOSFET,并将在今年实现8英寸SiC衬底的量产,明年推出全SiC牵引功率模块。
据罗姆半导体(上海)有限公司 技术中心 副总经理周劲介绍,罗姆的SiC器件同样采用IDM生产体制,其晶圆由集团旗下德国SiCrystal公司(2009年被罗姆收购)完成,器件生产集中在日本福冈(Fukuoka)和宫崎(Miyazaki),后道封装主要是日本京都、韩国和泰国。
为保持在SiC器件市场的竞争力,罗姆这两年和上下游生态积极合作,该公司先后与纬湃科技合作开发SiC电源解决方案,与臻驱科技建立了SiC电源联合实验室,与吉利签署战略合作协议,与正海集团成立SiC功率模块合资公司海姆希科。罗姆还被UAES(联合电子)公司认证为SiC功率器件解决方案首选供应商,产品用于逆变器。2022年,该公司SiC MOSFET被Lucid采用,同年,该产品也通过了赛米控公司的认证,应用在其eMPack®模块中。
汽车和工业市场对SiC功率器件需求正在快速增长,为此罗姆制定了积极的产能扩张计划,相比2021年,预计2025年产能将提升6倍,到2030年提升25倍!这一计划的实现将依托于罗姆位于宫崎的两个基地和筑后工厂新厂房的投入使用。
同时,罗姆也在加快其SiC功率器件迭代进度,该公司2021年推出的第4代SiC器件的导通电阻(RonA)较第3代下降了40%,预计2025年和2028年节点推出的第5代和第6代产品还将再降30%。另外,罗姆在今年将实现从6英寸升级到8英寸衬底的量产,并且通过技术提高单个元件尺寸,从目前主流的25平方毫米到2024年实现50平方毫米以支持更高电流输出的需求。
目前,罗姆主推的是第4代SiC功率器件,相较于第3代,第4代在低损耗、使用简单、高可靠性上表现突出。例如导通阻抗降低40%,因此改善了开关特性,提高了效率,减少了发热和误开通;8-15V的栅极驱动电压可以与IGBT等广泛应用的栅极驱动电路通用;750V耐压可简化电路设计;通过减小饱和电流去优化标准导通阻抗和短路耐受时间这两个参数的折中,以提高可靠性。
通过这些性能上的提升,伴随汽车、新能源和工业市场需求的强劲增长,罗姆相信以SiC为核心的功率器件将在未来几年继续成为推动公司业务成长的核心动力之一。