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<span style='color:red'>功率半导体</span>和集成电路的有什么不同之处

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功率半导体和集成电路的有什么不同之处

　　功率半导体和集成电路作为电子领域中两类重要的元件，分别在不同的应用场景中发挥着关键作用。虽然它们都是半导体器件，但在功能、结构、应用等方面存在显著差异。　　1.功率半导体　　功率半导体是指用于控制和调节大电流、大电压的半导体器件，通常用于功率放大、开关控制等高功率应用。常见的功率半导体包括晶闸管(SCR)、场效应晶体管(MOSFET)、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)等。　　特点　　承受大电流、大电压：功率半导体设计用于承受大功率、大电流、大电压的特点，适用于高功率、高电压的电路。　　高耐受能力：具有较强的耐受能力，能够在高温、高压等恶劣环境下可靠工作。　　多用途：功率半导体广泛应用于直流电源、交流变频器、电机驱动、电磁感应加热等领域。　　主要用途：用作功率开关、电源控制、电机驱动、逆变器等功率电子器件。　　2.集成电路　　集成电路是将大量电子元器件集成到一块芯片上的微电子器件，通过在单个晶片上整合电路元件实现多种功能。集成电路主要分为模拟集成电路和数字集成电路。　　特点　　功能多样：集成电路在微小空间内集成了大量的电子元件，实现多种功能，如存储、计算、信号处理等。　　规模化生产：通过标准化设计和批量生产，降低成本，提高稳定性和可靠性。　　微型化：由于集成度高，体积小，适用于各种便携设备和嵌入式系统。　　主要用途：应用于计算机、通信设备、消费电子、汽车电子等领域，在逻辑控制、数据处理、信号处理等方面发挥重要作用。　　3.不同之处　　应用范围：　　功率半导体主要应用于功率控制和传输领域，如电力电子、电机驱动、逆变器等;　　集成电路则广泛应用于计算机、通信、消费电子等领域，用于处理信息、运算计算等功能。　　工作原理：　　功率半导体受控制电流大小决定其导通与截止状态，用于控制电路中的功率传输;　　集成电路则通过内部电子元件相互连接和协作，实现各种逻辑、存储、处理功能。　　特性：　　功率半导体具有高电流、高电压承受能力、耐受能力强，主要用于功率控制和功率传输;　　集成电路则以微小空间内集成大量电子元件、多样功能、规模化生产、微型化等特点著称，主要用于信息处理、计算、通信等领域。　　结构差异：　　功率半导体通常具有较简单的结构，为了承受高功率，通常需要更大面积的芯片设计;　　集成电路则侧重于在小尺寸芯片上集成大量电子元件，并通过复杂的工艺实现各种功能。　　应用场景：　　功率半导体常见于电力电子、电机控制系统、逆变器等领域，需要高功率、高电压的场景;　　集成电路广泛应用于计算机、通信设备、消费电子产品中，涉及到数据处理、存储、逻辑控制等方面。　　性能要求：　　功率半导体需具备高耐受能力、大电流、大电压承受能力，以确保在高负载环境下稳定工作;　　集成电路对精度、速度、功耗等性能指标有较高要求，以满足信息处理、计算等要求。　　功率半导体和集成电路在功能、结构、应用方面存在显著差异。功率半导体注重高功率、高电压场景下的稳定传输和控制，而集成电路则致力于在微小芯片上实现多功能集成，广泛应用于信息处理、计算等领域。

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功率半导体

发布时间：2024-08-16 13:23 阅读量：441 继续阅读>>

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什么是功率半导体？一文快速了解功率半导体基础知识

　　功率半导体是一种在现代电子设备和系统中发挥关键作用的元件。它们具有高效能、快速开关、耐高温等优势，被广泛应用于各种领域，如电力电子、电动汽车、可再生能源等。　　1.什么是功率半导体　　功率半导体是一种用于控制和调节电力的半导体器件。与传统的晶体管或二极管相比，功率半导体可以处理更高功率的电信号，并且具有更好的散热性能。功率半导体通常由硅(Si)或碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)等材料制成，能够承受更高的电压和电流，适用于高功率应用。　　2.功率半导体的类型　　功率半导体的主要类型包括：　　2.1 场效应晶体管(FET)：　　MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)：通过栅极控制漏极电流。　　JFET(结型场效应晶体管)：通过栅极控制漏极电流。　　2.2 双极型晶体管(BJT)：通过控制基极电流来控制集电极和发射极之间的电流放大倍数。　　2.3整流器与变流器：　　整流二极管：用于将交流电转换为直流电。　　可控硅(SCR)：可实现对交流电的精确控制。　　2.4 硅(Si)功率半导体：常用于低中功率应用，价格低廉、稳定可靠，较低的导通损耗和开关速度。　　2.5 碳化硅(SiC)功率半导体：适用于中高功率应用，具有高耐高温特性和高导通效率。　　2.6 氮化镓(GaN)功率半导体：用于高频、高功率应用，具有高开关速度和导通能力。　　2.7 其他类型：包括IGBT(绝缘栅双极型晶体管)、MCT(异质接触双极型晶体管)等在内的一些新型功率半导体器件。　　这些不同类型的功率半导体在各种领域中拥有广泛的应用，满足不同功率范围和工作条件下的需求。根据具体应用场景和性能要求，可以选择合适的功率半导体类型来实现电路设计和电力控制目标。　　3.功率半导体的特点　　高功率处理能力：能够处理较高功率的电信号，适用于各种需要大电流、高电压的应用场景。　　快速开关特性：具有快速的开关速度和响应时间，可实现高效的功率控制和调节。　　耐高温性能：具有良好的耐高温特性，在高温环境下仍能稳定工作，适用于各种苛刻的工作环境。　　低导通损耗：通常具有较低的导通损耗，能够提高系统的能效和性能。　　高频特性：针对一些高频应用，功率半导体具有较高的开关速度和导通能力，能够实现精确的功率控制。　　可靠性和稳定性：具有良好的可靠性和稳定性，长期稳定运行不易出现故障，保障系统的安全和可靠性。　　体积小巧：相比传统的功率器件，功率半导体通常体积小巧轻便，方便集成在各种电路设计中。　　节能环保：由于高效能、低损耗的特性，功率半导体在能源利用效率上表现优异，符合节能环保的发展趋势。　　多功能性：可以根据不同的应用需求选择不同类型的功率半导体器件，实现多种功能和用途。　　这些特点使得功率半导体成为现代电子技术中不可或缺的重要组成部分，推动着电力控制和能源转换领域的不断发展和创新。　　4.功率半导体的应用领域　　4.1 电力电子领域：　　逆变器、整流器、变频器等设备中的功率控制和调节。　　电力供应系统、电网调度等领域的能源转换和控制。　　4.2 电动汽车行业：　　电动汽车的驱动系统，包括电机控制、充放电管理等方面。　　提高电动汽车的性能、续航里程以及充电效率。　　4.3 可再生能源领域：　　太阳能逆变器、风力发电变频器等设备中的能源转换和接入电网。　　提高可再生能源的利用效率和稳定性。　　4.4 工业自动化与机器人技术：　　工业自动化设备中的电机控制、伺服系统、传感器输出等控制。　　机器人系统中的运动控制、精准定位、力量传递等方面。　　4.5 通信和信息技术领域：　　通信基站、数据中心等设备中的电源管理和功率控制。　　射频功率放大器、宽带通信设备等领域的功率调节和传输。　　4.6 家用电器和消费电子产品：　　家用电器、智能家居产品中的电源管理、控制功能。　　消费电子产品中的充放电管理、高效能适配器设计等应用。　　4.7 航空航天领域：　　飞机、火箭、卫星等航空航天器件的电力系统和动力控制。　　飞行器电动推进系统、航天器载荷控制等相关应用。　　这些领域只是功率半导体应用的一部分范围，其广泛应用已经深刻影响了现代科技和产业发展。

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功率半导体

发布时间：2024-07-03 09:31 阅读量：650 继续阅读>>

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安森美选址捷克共和国打造端到端碳化硅生产，供应先进功率半导体

安森美 (onsemi)将实施高达 20 亿美元的多年投资计划，巩固其面向欧洲和全球客户的先进功率半导体供应链垂直整合的碳化硅工厂将为当地带来先进的封装能力，使安森美能够更好地满足市场对清洁、高能效半导体方案日益增长的需求安森美与捷克共和国政府合作制定激励方案，以支持投资计划落实该投资将成为捷克共和国历史上最大的私营企业投资项目之一，属于对中欧先进半导体制造领域开展的首批投资项目　　电气化、可再生能源和人工智能是全球大势所趋，激发了市场对可优化能源转换和管理的先进功率半导体的空前需求。为满足这些需求，安森美采取了战略举措，宣布将在捷克共和国建造先进的垂直整合碳化硅 (SiC) 制造工厂。该工厂将生产智能电源半导体，有助于提高电动汽车、可再生能源和人工智能 (AI) 数据中心应用的能效。　　安森美总裁兼首席执行官 Hassane El-Khoury 表示：“通过棕地投资，我们将打造一个中欧SiC供应链，更好地满足客户对创新技术快速增长的需求，从而帮助其提高应用的能效。通过与捷克政府密切合作，此次扩建还将提升我们的智能电源半导体产能，帮助欧盟实现大幅减少碳排放和环境影响的目标。”　　安森美计划在几年内完成高达 20 亿美元(440 亿捷克克朗)的棕地投资，以扩大SiC产能，这是安森美先前披露的长期资本支出目标的一部分。这项投资基于安森美在当地的现有运营，包括硅晶体生长、硅和碳化硅晶圆制造(抛光和外延)以及硅晶片制造。如今，该工厂年产逾 300 万片晶圆，包括 10 亿多个功率器件。　　一旦获得所有最终监管和激励措施批准1，这将成为捷克共和国历史上最大的私营企业投资项目之一。安森美是首批在中欧投资先进半导体制造业的公司之一。此次公告反映了安森美的发展战略，即增加市场份额，实现技术进步;以及面对不断增长的需求，增强其半导体供应链韧性的决心。　　推动功率半导体创新　　SiC是一种用于大功率、高温应用的关键材料，生产难度极大。安森美是全球屈指可数的能够制造从晶体生长到先进封装方案的碳化硅半导体公司之一。通过扩建在捷克的工厂，安森美将能够更快地为全球客户提供供应保障，并加强安森美在智能电源方案领域的领导地位。此次整合还将使安森美能够利用自身在研发方面的最新进展来尽可能提高制造和生产效率。

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安森美

发布时间：2024-06-20 10:23 阅读量：557 继续阅读>>

罗姆寻求与东芝深化<span style='color:red'>功率半导体</span>领域业务整合

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罗姆寻求与东芝深化功率半导体领域业务整合

　　日本罗姆半导体集团正在寻求与最近退市的东芝公司合作，在功率半导体方面寻求业务整合。罗姆副总裁Isao Matsumoto在近期财报电话会议上透露，将于6月启动与东芝公司的谈判，落实整合功率半导体业务，预计一年左右的时间才能达成协议。　　东芝于2023年12月正式从东京证券交易所退市，以JIP(日本产业合作伙伴)为首的企业财团通过要约收购的方式将东芝私有化。这一过程中罗姆总共投资3000亿日元，为与东芝在功率半导体领域的整合铺平道路。　　东芝退市不久之后，罗姆与东芝便宣布相互替代生产的合作方式，罗姆位于日本宫崎县的碳化硅(SiC)新工厂与东芝位于日本石川县的全新硅基功率半导体工厂，相互合作生产功率半导体。　　根据这项计划，罗姆投资2892亿日元，东芝计划投资991亿日元，此外日本经济产业省还宣布将提供最多1294亿日元的补贴，以促进功率半导体企业整合。　　罗姆积极寻求进一步整合，已向东芝的大股东JIP提出，希望深化整合，几乎涵盖所有运营层面，包括功率半导体研发、生产、销售供应和物流。　　罗姆正在加大对功率半导体的投资，目标是在2021财年至2027财年期间，使该领域的复合年均增长率(CAGR)达到24.7%，远远超过整个市场8.1%的数值。值得注意的是，该公司SiC功率半导体的收入份额预计将稳步上升，超过硅基功率半导体。此外，罗姆8英寸晶圆SiC功率半导体生产计划于2025年开始。　　业界表示，罗姆的巨额投资使其盈利能力造成压力，该公司折旧费用增加、研发成本增长，使其利润减少300亿日元。　　罗姆认为，电动汽车、工业机械等领域，对于功率半导体的中长期需求将大幅增长，因此有必要尽快投入，在该领域建立国际竞争力。

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发布时间：2024-05-14 13:10 阅读量：674 继续阅读>>

尼得科：MOSFET和IGBT<span style='color:red'>功率半导体</span>介绍

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尼得科：MOSFET和IGBT功率半导体介绍

　　随着科技的飞速发展，功率半导体器件正日益成为日常生活和工业生产中不可或缺的技术支持。它们不仅广泛应用于手机、电脑等消费电子设备，更深度涉及到汽车、人工智能等多个领域。因此，为了更好地适应市场需求，功率半导体器件的开发和生产正在朝着更高效、更可靠以及更本地化的方向迅猛发展。　　其中，MOSFET和IGBT是目前功率半导体产品的主力，让我们一起来了解一下他们的特点吧!　　随着MOSFET和IGBT等功率半导体广泛应用，市场需求上升，性能要求增加。尤其在车规级别，对安全性能要求更高。因此，在功率半导体投入使用前，对其进行专业参数测试至关重要。为此，尼得科精密检测科技株式会社(尼得科集团旗下子公司)推出两款新型功率半导体检测装置。　　特征1：　　通过各检测工作台相连接的方式实现高达 144UPH(25 秒/Unit)的工作量。　　特征2：　　一键式装卸的结构以及通用型治具的采用，大幅度降低了对应不同品类的治具的安装时间以及治具成本。　　特征3：　　实现行业高水平的低Ls 4.5nH，可进行高精度检测提案。　　除了实现自动检测的NATS-1000，还有手动款NATS-1630/1730可以选择，其在NATS系列的高精度&高速度检测基础上，操作更加简单，可选择手动/在线/加载和卸载配置，客制化检测路径!　　尼得科精密检测科技株式会社的功率半导体检测装置在2023年亮相于PCIM展会，在展会上引起了各行业客户的关注与认可。　　今后，为响应碳中和的愿景，准确把握新能源发展市场的脉搏，尼得科精密检测科技株式会社将持续深耕电气和电子相关行业领域，不断进行技术研究和实践，致力于为半导体行业提供专业的检测检查技术，为推动更安全、更高效的社会做出积极贡献。

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发布时间：2024-02-20 09:28 阅读量：1654 继续阅读>>

日本<span style='color:red'>功率半导体</span>的焦虑

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日本功率半导体的焦虑

　　功率半导体用于包括电动汽车、家用电器、太阳能电池板和数据中心等所有类型的设备中以控制电力。预计全球需求将会增加。　　具体到日本厂商在这一领域，市场份额排名全球第7的东芝和排名全球第9的罗姆已宣布合作生产，(日本)经济产业省还将提供高达资本投资1294亿日元。当我们就合作的背景采访他们时，我们发现，参与其中的人对于日本企业是否能够在世界上生存存在着强烈的危机感。　　由于向电动汽车的转变和工业设备数字化的进步，对功率半导体的需求正在增加。据研究公司Fuji Keizai称，全球市场规模预计将从2022年的26,827亿日元增长到2035年的134,302亿日元，增长五倍。　　由于预计需求增加，日本制造商正在增加产量。　　大型半导体公司瑞萨电子已向山梨县一家曾经关闭的工厂投资了 900 亿日元，并计划于 2024 年重新启动。此外，三菱电机还计划在熊本县建设一座新工厂生产功率半导体，并升级现有工厂的设施，总投资约1000亿日元。　　上月，东芝和罗姆宣布利用两家公司的工厂进行联合生产。当中，罗姆将管理资源集中在SiC功率半导体上，而东芝将管理资源集中于Si(传统)功率半导体，罗姆子公司将在德国和日本生产SiC晶圆。合作的关键是共享各公司擅长的产品生产，以增强竞争力。　　当东芝将管理资源集中于使用传统Si(硅)生产功率半导体时，罗姆则专注于生产使用SiC(碳化硅)的产品，总业务价值将攀升至3883亿日元。尽管使用SiC的半导体的制造成本高于硅产品，但由于其优异的节能性能，作为旨在实现脱碳的下一代半导体，特别是在电动汽车中的应用的期望正在不断提高。　　罗姆在SiC功率半导体的研发方面具有优势，而东芝则通过多年来向铁路和汽车等领域提供传统功率半导体来积累专业知识。一家半导体相关公司的高管对两家公司的合作表示了很高的期望。　　“虽然是一小步，但我们终于迈出了一步。如果我们能在日本建立一家强大的半导体制造商，那么材料和设备的开发就会更容易，这也将有利于半导体行业。”经济产业省也将为此次合作提供高达1294亿日元的巨额补贴。政府的目标是加强半导体行业的竞争力，这对于经济安全变得越来越重要。　　在中美关系紧张以及新冠疫情导致半导体短缺的背景下，各国都在注重加强供应链，该公司寻求利用SiC功率半导体领域。　　不过，这种方法并不寻常，因为满足补贴支付要求所需的最低资本投资额为2000亿日元。这在功率半导体领域是前所未有的水平，对于单个公司来说是一个沉重的负担。　　他们故意设定这样的金额作为条件，希望能够鼓励企业之间的合作和重组。当今年一月开始申请补贴时，一位行业官员似乎感到惊讶。他认为，“这体现了经济产业省围绕 SiC 重组功率半导体产业的强烈意愿。　　”不过，投资能力仅限于一定程度的全球市场份额。　　事实上，日本在这一领域具有一定的竞争力，市场份额超过20%。然而，从各公司的市场份额和海外销售比例来看，问题就显而易见了。　　而一些外国企业的市场份额为10%，其中包括通过多次收购扩大规模的全球最大公司英飞凌科技(德国)，其市场份额为21%，而日本企业的市场份额仅为5%多一点，即使三菱电机排名第四，合作伙伴东芝和罗姆也仍保持在较低的个位数。　　此外，各公司的销售都偏向日本，未能在海外市场占领市场份额。此外，在电动汽车需求预计将增长的SiC功率半导体领域，罗姆排名全球第五，市场份额略高于6%。它以被特斯拉采用后市场份额不断增加而闻名，与排名前列的意法半导体(瑞士)等海外厂商的差距一目了然。熟悉半导体行业的专家指出日本制造商面临的挑战如下。　　南川高级咨询总监指出：“他们在日本很强，但在世界其他地方并不是很强。由于每个公司都规模较小，他们没有能力向海外扩张。日本的功率半导体制造商相对较弱。我们曾经有一个强势地位，但我们不能再这么说了。”　　同时，随着电动汽车的转变，中国在功率半导体领域正在迅速追赶。比亚迪是全球第二大电动汽车制造商，拥有一家设计和开发自用半导体的子公司，同时也从事开发和制造。　　此外，德国英飞凌科技公司透露，其采购的SiC晶圆的6家公司中有2家是中国公司，并且正在迅速提高其产能。　　中美之间的半导体冲突也产生了意想不到的影响。在生成人工智能和智能手机等领域使用的“先进半导体”方面，美国对向中国出口制造设备实施了严格的监管。　　另一方面，与这些“先进”器件相比，功率半导体被称为“传统(老一代)”，其制造设备不受法规约束。　　原本中国希望斥巨资推动半导体产业发展，但由于出口限制，原本用于尖端半导体的资金大部分被转用于功率半导体。相信涉及的企业很多，并且相关企业持续快速成长。这种情况可以被描述为“出口限制的副作用”。　　日本厂商该如何克服这种局面呢?有人认为，日本企业应该采取更深入的措施，不仅包括合作，还包括企业重组，但一些业内人士表示，这并不那么容易。　　在功率半导体的生产过程中，每家公司在管理设备温度和运行时间等方面都有自己独特的技术和诀窍。虽然这是竞争力的源泉，但它也成为工程师的症结所在以及公司之间合作的障碍。　　一家半导体制造商的消息人士表示：“如果事情继续这样发展下去，我们将在未来遭遇失败，因为我们将无法在规模和成本方面与海外制造商竞争。我们理解这一点，但感觉管理层的危机并没有与工程师和人们分享。“每个人都有不同的想法。需要时间来弄清楚如何接受它。”　　另一方面，专家指出，即使行业不必重组，但每个公司都可以做一些事情。　　南川高级咨询总监举例说：“例如，日本制造商在数字营销方面不如海外制造商。虽然他们的个体市场可能很小，但总体上拥有大量客户，但由于数字化的滞后，他们无法应对。企业应该明确区分他们竞争的领域和不竞争的领域，并尽可能地合作。　　基于此，我们将强调管理层在促进企业间协作方面所发挥的作用的重要性。　　“日本制造商有很多对各自技术感到自豪的工程师。决定采用哪种技术是一个艰难的决定，但我认为高层管理人员应该做出重大决定。而且，仅仅做出决定是不够的;还需要做出决定。”设定目标很重要。很重要。然后你自然就会知道该使用哪种技术。”南川高级咨询总监　　接着指出。　　那么，日本日本功率半导体制造商会怎么做?　　SiC晶圆半导体产业依赖于使用SiC晶圆的家电、汽车等终端产品。然而，随着日本企业的存在感下降，包括在家电领域被韩国制造商超越，半导体行业也逐渐失去了市场份额。现在，中国正乘着电动汽车转型的顺风而崛起。　　这种情况不仅仅是功率半导体特有的问题，而且似乎也是日本制造业面临的严酷现实的一个缩影。

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半导体

发布时间：2024-01-08 14:15 阅读量：1623 继续阅读>>

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东芝披露短期目标扩大功率半导体产能

　　作为全球功率半导体龙头企业，东芝致力于电动汽车、工业机器人、火车、电站等行业应用的半导体研发制造。东芝CEO近期表示，由于电动汽车需求增长，电源管理芯片将成为直接驱动利润复苏的因素。　　东芝CEO Taro Shimada表示，“短期内，扩大功率半导体的销量是东芝首要目标。我们希望尽快扩大功率半导体的产能。”　　在此之前，东芝宣布将与芯片制造商罗姆(ROHM)合作生产功率半导体，此举旨在扩大规模并增强竞争力。这是罗姆参与以140亿美元收购东芝以来的首次合作。　　东芝计划斥资1250亿日元(约合1.7557亿美元)将功率芯片产量提高一倍以上，旨在赶上英飞凌等功率芯片巨头。　　Taro Shimada表示：“我们将对日本和海外的增长领域和潜在利润进行最佳资源配置。”该公司的目标是迅速实现10%或更高的销售回报率。　　当被问及重组和出售未盈利业务的可能性时，Taro Shimada表示尚未做出任何决定。他还拒绝就可能重新上市的时间框架置评，称这将由JIP决定。　　据悉，功率半导体是电力电子设备实现电力转换和电路控制的核心元器件，主要用来对电力进行转换、控制，用于改变电子装置中的电压和频率、直流交流转换等，涉及电动汽车的驱动效率、充电速度以及续航里程等多方面性能，是电动汽车三电系统的核心部件。

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东芝

发布时间：2023-12-27 15:16 阅读量：1468 继续阅读>>

村田：使用SiC/GaN<span style='color:red'>功率半导体</span>，提高功率转换效率，无源元件的技术进步很重要！

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村田：使用SiC/GaN功率半导体，提高功率转换效率，无源元件的技术进步很重要！

　　世界各国政府以及各行各业的企业正在共同努力，推进迈向碳中和的举措。人们正在从能够想到的多个角度实施脱碳措施，例如使用太阳能发电等可再生能源，让迄今为止燃烧化石燃料的设备实现电气化，降低家用电器、IT设备和工业电机等现有设备的功耗等等。随着越来越多的脱碳举措得到实施，有一个半导体领域的技术创新正在迅速加速。它就是功率半导体。　　各个国家和地区已经开始将碳定价机制作为制度引入，以将与业务活动相关的温室气体排放转嫁到成本。因此，脱碳举措不仅具有为社会做贡献的重要意义，而且会对企业经营的成绩单——财务报表也会产生明显的数字影响。　　脱碳举措对电子行业产生深远的影响，催生出势不可挡的新一轮半导体技术更替和成长，特别是在功率半导体领域，以碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)等宽禁带材料替代传统硅基器件。　　人类为了能在未来减少温室气体排放，时隔半个世纪，半导体材料正面临全面变革!　　进一步降低功耗，硅基器件遭遇瓶颈　　功率半导体是起到对电气和电子设备运行所需的电力进行管理、控制和转换作用的半导体元件。它被嵌入功率电子电路当中，这些电路包括为家用电器和IT设备稳定提供驱动电力的电源电路、无浪费地传输和分配电力的电力转换电路以及通过可自由控制的扭矩和转速高效率地驱动电机的电路等。　　功率半导体有MOSFET、IGBT、二极管等各种元件结构，根据用途分别使用。其中，　　MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)　　即金属氧化物半导体场效应晶体管是一种起到电气开关作用的场效应晶体管。它由3层组成：金属、氧化物和半导体，通过向称为栅极的电极施加电压来进行打开和关闭电流的动作。　　IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)　　即绝缘栅双极晶体管，是具有将MOSFET和双极晶体管组合后的结构的晶体管。其特点是同时具有MOSFET的高速动作和双极晶体管的高耐电压、低导通电阻的特点。　　尽管结构不同，半个多世纪以来一直使用硅(Si)作为元件材料。这是因为Si具有良好的电气特性，同时具有易于加工成多种元件结构的特性。　　然而，目前Si基功率半导体已无法满足进一步降低多种电气和电子设备功耗所需的高水平技术要求。为了克服这一瓶颈况，比Si更适合作为功率半导体材料的碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)等新材料的使用范围正在不断扩大。　　SiC和GaN在击穿电场强度(影响耐电压)、迁移率(影响动作速度)和热导率(影响可靠性)等多个物理特性上具有适合功率半导体的特点。如果能够开发出发挥其出众特性的器件，就能制造出具有更高性能的功率半导体。　　今天，基于SiC的MOSFET和二极管已经实现了产品化，并已用于电动汽车电机驱动逆变器和太阳能发电功率调节器中的DC/AC转换器等。　　基于GaN的HEMT(High Electron Mobility Transistor)也已实现产品化。HEMT是一种高电子迁移率的场效应晶体管，能通过连接不同性质的半导体并诱导高迁移率电子来实现高速开关。目前，氮化镓HEMT已用于超小型PC的AC转换器和智能手机充电器等。　　然而，要充分发挥出SiC/GaN的潜力，离不开电容器和电感器等无源元件的同步发展。　　发挥SiC/GaN潜力，无源元件不可或缺　　仅通过单纯地替换现有电力电子电路中的Si基元件无法充分发挥基于新材料制造的功率半导体的潜力。这是因为组成电力电子电路的其他半导体IC、无源元件甚至控制软件都是在以使用Si基功率半导体为前提的情况下开发和选择的。为了有效利用基于新材料的功率半导体，这些周边元件也需要重新开发和重新选择。　　例如，在采用了为降低数据中心服务器的功耗而引进的GaN HEMT的AC/DC 转换器电路中，使用了多个GaN HEMT(上图)。　　利用GaN HEMT可以在高电压时进行高速开关的特性，可以提高功率电子电路的开关频率(动作频率)。在动作频率较高的电路中，电路中内置的电容器和电抗器信号处理电路中的电感器的电抗值可以很小。一般来说，低电抗元件的尺寸较小，因此可以让电路板更小并提高功率密度。同样，在驱动电动汽车的电机的逆变器电路等当中也可以通过引入SiC MOSFET实现周边元件小型化，进而实现逆变器电路整体的小型化和轻量化。　　另一方面，在高电压时进行高速开关的电源会产生高水平的噪声，这可能会对周边设备的动作产生不利影响。采用SiC或GaN功率半导体构建的电源在更高频率下进行开关，所以进一步增加了风险。因此，需要比使用以前的电力电子电路时更加严格的噪声对策。在这种情况下，需要使用设计用于高电压、大电流和高频电路的静噪元件，而不是用于以前的电路的静噪元件。　　除此之外，对于在无源元件当中也属于特别笨重的元件的变压器，也需要在更高频率下工作的小型变压器。现在已经开发出了以使用基于SiC和GaN的功率半导体为前提的薄型平面变压器等，并且已经投入市场。　　迄今为止，多种类型的半导体(不仅仅是功率半导体)都是使用以Si为基础制成的。因此，许多现有的电子元件都默认是以与Si基半导体组合使用为前提进行开发的。为了充分发挥采用新材料制成的功率半导体的效果，不仅需要在现有元件中寻找更好的元件，而且可能需要开发满足新技术要求的新元件。　　一般来说，在Si基功率半导体中，呈现可以应对更高电压和更大电流的元件的动作速度更低的趋势(上图)。因此，能够应对高电压和大电流的小型电容器和电抗器并不齐全。　　此外，在能够在高温下稳定工作的SiC基功率半导体当中，有将散热系统简化以减小尺寸和重量并降低成本的趋势。在这些情况下，无源元件在高温环境下也需要确保高可靠性。　　在功率半导体领域引入新材料是对半个多世纪以来针对Si材料进行优化的电气电子生态系统进行根本性变革的重大动向。针对新材料进行优化的周边电子元件的进步也非常值得关注。

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村田

发布时间：2023-12-06 16:22 阅读量：1929 继续阅读>>

东芝建设新设施以扩大<span style='color:red'>功率半导体</span>产能

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东芝建设新设施以扩大功率半导体产能

　　东芝将建设一个新的功率半导体后端生产设施，以提高其产能。　　东芝将在其位于日本西部兵库县建造一个新的功率半导体后端生产设施。建设将于2024年6月开工，计划于2025年春季投产。与2022财年相比，该项目将使东芝在姬路的汽车功率半导体产能增加一倍以上。　　功率器件是各种电子设备管理和降低功耗、节约能源的重要组成部分。最重要的是，随着汽车电气化和工业设备自动化的进步，对东芝重点技术低压 MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）的需求预计将持续增长。东芝已决定通过建设新的后端设施来满足这一需求增长。　　展望未来，东芝将通过提供高效率、高可靠性的产品来扩大其功率半导体业务并提高竞争力，以满足快速增长的需求，并为碳中和做出贡献。

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东芝

发布时间：2022-12-26 14:48 阅读量：2251 继续阅读>>

罗姆将在年内量产碳化硅<span style='color:red'>功率半导体</span>

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罗姆将在年内量产碳化硅功率半导体

　　罗姆将在今年内于福冈县正式量产碳化硅功率半导体，并借此产品开拓纯电动汽车及医疗等新市场。　　11月25日消息，据报道，日本半导体厂商罗姆（ROHM）将在今年内于福冈县正式量产碳化硅功率半导体，并借此产品开拓纯电动汽车及医疗等新市场。　　该公司计划到2025财年（截至2026年3月）最高向碳化硅功率半导体投资2200亿日元。这是投资额增加到了2021年时计划的4倍。　　目前，罗姆的碳化硅功率半导体全球份额为14%左右。罗姆社长松本功认为，通过建设新工厂等增产投资，该公司的份额可提高到30%。

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罗姆

发布时间：2022-11-25 17:52 阅读量：1910 继续阅读>>

型号	品牌	询价
RB751G-40T2R	ROHM Semiconductor
MC33074DR2G	onsemi
BD71847AMWV-E2	ROHM Semiconductor
TL431ACLPR	Texas Instruments
CDZVT2R20B	ROHM Semiconductor

型号	品牌	抢购
IPZ40N04S5L4R8ATMA1	Infineon Technologies
BP3621	ROHM Semiconductor
BU33JA2MNVX-CTL	ROHM Semiconductor
ESR03EZPJ151	ROHM Semiconductor
STM32F429IGT6	STMicroelectronics
TPS63050YFFR	Texas Instruments

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