利用硅半导体技术同时实现了小型化和高性能的ROHM首款硅电容器

Release time：2024-07-31
author：AMEYA360
source：罗姆半导体集团
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　　市场发展趋势和开发历程

　　近年来，随着智能手机等设备的功能增加和性能提升，对小型、薄型且支持高密度安装的电容器的需求日益增加。特别是采用薄膜半导体技术的硅电容器，因其与多层陶瓷电容器(MLCC)相比具有厚度更薄、电容量更大，温度特性更优异、即使在高温环境下也不容易发生电容量变化等优点，因此预计未来需求仍将保持强劲态势。在这种背景下，ROHM利用多年来积累的硅半导体加工技术优势，开发出小型高性能硅电容器“BTD1RVFL”(图1)

利用硅半导体技术同时实现了小型化和高性能的ROHM首款硅电容器

　　图1. 硅电容器“BTD1RVFL”的产品照片

　　(与0.5mm自动铅笔芯比较)

　　白皮书内为工程师介绍硅电容器的市场趋势以及ROHM首款硅电容器的特点，助力您快速了解产品信息。另外，您还可前往官网查看产品新闻。

　　ROHM首款硅电容器“BTD1RVFL”的特点

　　此次介绍的ROHM新产品“BTD1RVFL”，作为表面贴装型量产产品，实现了0402(0.4mm×0.2mm)业界超小尺寸※1。与0603尺寸(0.6mm×0.3mm)的普通产品相比，安装面积可减少约55%(图2)。

利用硅半导体技术同时实现了小型化和高性能的ROHM首款硅电容器

　　图2. 封装尺寸和安装强度比较

　　在外观制作上，采用了ROHM自有的微细化技术“RASMID™”，该技术可实现1μm级的加工。通过消除封装外围的毛刺和缺口，将尺寸公差改善至±10μm以内，比标准产品小50%，尺寸精度更高。通过抑制产品尺寸波动，在电路板上安装时可以缩小器件之间的间距。

　　通过提高封装的尺寸精度，还成功地将背面电极的边缘(即与电路板的接触面)设计得更靠近器件的外周部位。这样，背面电极的总面积达到约0.032mm²，约占器件底面积的40%，安装强度比0603尺寸的普通产品高约8%，达到约2.6N。

　　不仅如此，本系列产品还内置TVS二极管，具有优异的ESD耐受能力。不仅有助于减少浪涌对策等电路设计工时，而且还无需外置TVS二极管。

　　更小的器件体积和更高的尺寸精度可实现高密度安装，加上内置TVS二极管，本系列产品将有助于节省通信电路等电路板的安装面积(图3)。

利用硅半导体技术同时实现了小型化和高性能的ROHM首款硅电容器

　　图3. 通信电路中的安装面积比较(示意图)

　　本系列产品中电容量1,000pF的“BTD1RVFL102”和电容量470pF的“BTD1RVFL471”已于2023年8月开始以月产50万个的规模投入量产。未来，ROHM计划再开发出电容量不同的五种新型号产品，将产品阵容扩大为七种型号。

　　关于未来的开发前景

　　本系列产品采用的是小而薄的封装，因此适合在智能手机和可穿戴设备等要求外壳和内部所用的器件更小更薄的应用中使用。另外，还可以用作小型物联网设备和光模块等的去耦电容器，有助于应用产品的小型化。

　　此外，预计随着未来通信标准对性能和功能要求的提高，智能手机和可穿戴设备等高频应用对小型薄型产品的需求将会日益增加，因此ROHM正在开发支持高频应用的型号，预计2024年9月出售样品。目标规格是也要能够支持在智能卡和RFID标签等超薄设备以及光纤收发器等超高速、大容量传输设备中的应用，希望新开发的产品应用范围更大，能从去耦电容器扩展到支持在高频电路中的使用等更多应用中。

　　另外，在汽车电动化、无线通信的覆盖范围向海上和空中扩展、数据中心数量增加等市场发展趋势下，车载设备和工业设备用的产品需求与日俱增。

　　在这种背景下，ROHM正在计划开发发挥硅电容器可靠性高这一特点的产品。车载和工业设备用的产品不仅要求具备高可靠性，而且对其耐压、电容量乃至尺寸和结构等的要求均与消费电子设备的要求有着明显不同，因此ROHM将不断壮大相关产品阵容，以满足这些市场需求(图4)。

利用硅半导体技术同时实现了小型化和高性能的ROHM首款硅电容器

　　图4. 未来的产品开发路线图

　　结语

　　要想在创造可持续发展的社会的同时不断丰富人们的生活，就需要在通信技术日新月异的大背景下，不断提高现有设备的性能，并推出前所未有的新服务和应用。硅电容器具有体积小、厚度薄、电容量大、温度特性优异等特点，因而有望成为未来发展中不可或缺的高性能器件之一。ROHM不仅通过开发高性能元器件来促进应用产品的进步，还将继续努力开发能够促进硅电容器市场发展的新产品。


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ROHM PLECS Simulator上线！实现电力电子电路的快速验证
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ROHM PLECS Simulator上线！实现电力电子电路的快速验证

　　中国上海，2026年4月23日——全球知名半导体制造商ROHM(总部位于日本京都市)今日宣布，在ROHM官网上发布了基于仿真软件PLECS® *开发的仿真工具“ROHM PLECS Simulator”，该工具可在Web上高速仿真ROHM功率器件的工作情况，非常适合电力电子电路的设计人员和系统设计人员使用。　　“ROHM PLECS Simulator”可以通过从官网的列表中选择电力电子电路的拓扑以及ROHM提供的各种功率器件，在数秒到数分钟内即可完成损耗和温升等参数的仿真。在电路设计的初期阶段，该工具可大幅减少理想器件选型所需的工时。ROHM官网上目前已发布20种拓扑，并且计划未来将进一步扩充SiC器件、IGBT和功率模块等产品的器件模型及拓扑。　　本仿真工具只需在ROHM官网上完成用户注册，即可免费使用。另外，在专题页面上，除了该仿真工具的访问入口外，还发布了用户使用时所需的资料(用户操作手册、电路工作说明应用指南)。　　在电路设计时，尤其是在电力电子电路中，通常会采用仿真来代替成本高又耗时长的硬件试制。ROHM于2020年发布了可一次性验证功率器件产品和IC产品的“ROHM Solution Simulator”，并致力于不断扩充拓扑和器件模型。通过ROHM提供的高精度SPICE模型，用户能够以高度的复现性确认接近实际设备的波形，这一点获得了广泛好评。另一方面，用户还希望在开发初期阶段，能够基于损耗和发热验证，在短时间内选出理想的功率器件。　　针对这一需求，ROHM推出了“ROHM PLECS Simulator”，专门用于损耗和热计算。用户可以利用PLECS®进行快速的初期探讨，运用“ROHM Solution Simulator”的优势进行详细且高精度的验证，并根据不同的开发阶段进行区分使用，进而实现从设计的损耗和发热验证到波形检查的一体化仿真。　　<术语解说>　　*) PLECS®　　为了在虚拟空间中对含有控制的复杂电气与电力系统进行建模和仿真而开发的电力电子电路及系统的仿真工具。擅长进行损耗等参数的高速计算，能够在开发的上游阶段快速验证整个系统的响应性能。　　PLECS® 是 Plexim,Inc.的注册商标。
2026-04-23 16:21 reading：447
ROHM开发出第5代SiC MOSFET，高温下导通电阻可降低约30%！
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ROHM开发出第5代SiC MOSFET，高温下导通电阻可降低约30%！

　　中国上海，2026年4月21日——全球知名半导体制造商ROHM(总部位于日本京都市)今日宣布，开发出新一代EcoSiC™——“第5代SiC MOSFET”，该产品非常适用于xEV(电动汽车)用牵引逆变器*等汽车电动动力总成系统以及AI服务器电源和数据中心等工业设备的电源。　　ROHM在开发第5代SiC MOSFET的过程中，通过改进器件结构并优化制造工艺，与以往的第4代产品相比，成功地将功率电子电路实际使用环境中备受重视的高温工作时(Tj=175℃)的导通电阻降低约30%(相同耐压、相同芯片尺寸条件下比较)。在xEV用牵引逆变器等需要在高温环境下使用的应用中，该产品有助于缩小单元体积，提高输出功率。　　第5代SiC MOSFET已于2025年起先行提供裸芯片样品，并于2026年3月完成开发。　　另外，ROHM计划从2026年7月起开始提供配有第5代SiC MOSFET的分立器件和模块的样品。未来，ROHM将进一步扩大产品阵容，同时完善设计工具，并强化针对应用产品设计的支持体系。　　<开发背景>　　近年来，在工业设备领域，随着生成式AI和大规模数据处理技术的普及，用于AI处理等的高性能服务器的引进速度不断加快。由于这类应用的功率密度不断提高，引发了业界对电力系统负荷加重以及局部供需紧张的担忧。作为解决这一难题的对策，将太阳能等可再生能源与供电网络等相结合的智能电网备受关注，但能源转换和蓄电过程中的损耗降低仍是一大挑战。在车载领域的下一代电动汽车中，除了延长续航里程和提升充电速度之外，还要求进一步降低逆变器损耗、提升OBC(车载充电器)性能。因此，在上述数千瓦到数百千瓦级大功率应用中，能够实现损耗降低与高效化兼顾的SiC器件正在加速普及。　　ROHM于2010年在全球率先开始量产SiC MOSFET，并很早就推出了符合车规级可靠性标准(AEC-Q101)的产品群，通过将SiC广泛应用于各种大功率应用中，助力降低能源损耗。此外，第4代SiC MOSFET于2020年6月开始提供样品，并在SiC的普及阶段就推出了分立器件和模块等丰富多样的产品阵容，目前已在全球车载设备和工业设备领域得到了广泛应用。此次ROHM开发出的第5代SiC MOSFET实现了业界超低损耗，将进一步扩大SiC的应用领域。　　未来，ROHM计划进一步扩充第5代SiC MOSFET的耐压和封装阵容，同时，通过推动已进入普及阶段的SiC在各个领域的实际应用，为提高各种大功率应用的电能利用效率持续贡献力量。　　<应用示例>　　车载设备：xEV用牵引逆变器、车载充电器(OBC)、DC-DC转换器、电动压缩机　　工业设备：AI服务器及数据中心等的电源、PV逆变器、ESS(储能系统)、UPS(不间断电源)　　eVTOL、AC伺服　　<关于“EcoSiC™”品牌>　　EcoSiC™是采用了因性能优于硅(Si)而在功率元器件领域备受关注的碳化硅(SiC)的元器件品牌。从晶圆生产到制造工艺、封装和品质管理方法，ROHM一直在自主开发SiC产品升级所必需的技术。另外，ROHM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。　　EcoSiC™是ROHM Co., Ltd.的商标或注册商标。　　<术语解说>　　*) 牵引逆变器　　电动汽车的驱动电机采用的是相位差为120度的三相交流电驱动。将来自电池的直流电转换为交流电以实现这种三相交流电的逆变器即牵引逆变器。
2026-04-22 09:07 reading：381
ROHM课堂 | 欧姆定律：电压、电流及电阻之间的关系
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ROHM课堂 | 欧姆定律：电压、电流及电阻之间的关系

　　欧姆定律是电路的基本原理，用“电流=电压÷电阻”的公式来表述电流、电压与电阻三者之间的关系。电压越高电流越大，而电阻越大则电流越小。例如，在将干电池与灯泡串联连接的电路中，电池的电压和灯泡的电阻共同决定了流过灯泡的电流量。本文将从基础内容出发，利用计算工具和公式等，介绍欧姆定律在简单电路设计中的实际应用方法。　　欧姆定律的基本原理(直流)　　欧姆定律在现代物理学和电子工程学领域发挥着核心作用，被广泛应用于电路分析和设计等众多场景。其主要涉及电压V、电流I和电阻R三个变量。本节会先介绍在实际测量电流或分析电路时实用的“计算工具”，然后探讨电压、电流、电阻各要素之间的相互作用机制，其后介绍相关方程式及单位的定义。最后会提到“VRI三角形”和“VRIP轮盘”等可视化工具，通过这些直观的图表清晰地展示电阻电路的基本关系。　　串联电路和并联电路中的欧姆定律　　串联电路是指电子元器件以串联方式连接的电路，电流流经同一路径。而并联电路则是电子元器件并联连接、电流分流通过各并联支路的电路。串联电路的特性之一是电阻相加后的总电阻较高。并联电路通过计算各电阻的倒数之和即可求出总电阻。　　串联电路　　在串联电路中，电阻等元器件按顺序连接，共享同一通路。其特点如下：　　・电流：串联电路中所有元器件流过的电流相同。　　・分压：电压被分配给各元器件。根据欧姆定律，在串联电路中，由于所有元器件流过相同电流，因此各元器件的电压降遵循=关系式，与电阻值成正比。高电阻元器件需要分配较高电压。　　・总电阻计算：串联电路中各元器件的电阻值相加即为总电阻。也就是说，合成电阻只是各元器件电阻值相加得到的总和。　　欧姆定律在电路中的作用　　欧姆定律绝非单纯的理论，通过将电路分解为线性和稳态区间，便可借助欧姆定律对电压降和损耗等参数进行概算。通过明确电压、电流及电阻之间的相互关系，能够正确操作电路元器件，准确地掌握流过的电流和电压降等情况。本节将通过由电阻器和导线构成的电路实例，讲解如何求解相关参数。　　电阻器和导体实例　　电子设备中存在各种元器件，其中仅含电阻分量的电阻器可以说是最简单易懂的实例。电阻器上标有10Ω、1kΩ、100kΩ等色环标示值或印刷的标称值，这些电阻器在直流电路等应用场景中能通过多少电流，可通过公式“V=IR”立即计算得出。　　在电源电压恒定且电阻保持定值R的理想条件下，电流I也将保持恒定。然而，由于导线及其他元器件本身也存在非常微小的电阻，在高精度应用和大功率应用场景，需要考虑到这些“残余电阻”。例如，在驱动远端设备的长距离布线电路中，导线自身的电阻往往会成为不可忽视的电流损耗源。
2026-04-16 09:52 reading：442
ROHM课堂 | 什么是分流定律（分流电路）？
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ROHM课堂 | 什么是分流定律（分流电路）？

　　分流定律是定量表示在并联连接的电路(分流电路)中电流如何分配的基本原理。分流定律根据各路径的电阻或负载决定电流量，因此有助于提高设计精度，并防止出现过热和超出元器件额定值等问题。　　例如，当多个电阻并联连接时，该定律也有助于确定电流集中在部分路径的原因。与分流定律成对的分压定律，处理的是串联电路中的电压分配。通过将两者结合起来理解，可以系统地梳理出“并联时的电流、串联时的电压”是如何决定的，并有助于提高复杂电路的工作分析和电路仿真的精度。　　本文将以分流定律为出发点，详细介绍分流电路的原理、具体的计算方法以及设计上的注意事项等内容。　　分流定律(分流电路)的基础知识　　要了解分流定律，首先需要掌握分流电路(并联电路)的特点。在分流电路中，施加在各路径两端的电压相同，并且各电流的总和等于电源电流，这正符合基尔霍夫电流定律(KCL)。分流定律正是对“电流被分流”这一性质的简洁表达。　　了解分流定律　　分流定律是计算并联电路中各路径电流的便捷规则。该规则阐述了“如何计算分流电路中各电阻的电流”，是电路设计中的重要指南。　　分流定律中的反比关系　　在分流电路中，从公式中解读出“电阻值越小，电流越大”这一特性非常重要。在并联电路中，由于各路径上施加的电压相同，因此电阻值越小的路径流过的电流越大。这可以通过欧姆定律直接推导出来。　　为什么是反比关系　　在并联电路中，由于各路径上施加的电压相同，将欧姆定律V=I×R变形为RtI=V/R后可知，R越小，I越大。例如，当R1<R2时，i1大于i2，并且以i1+i2=It的形式与总电流保持一致。　　合成电阻变小的原因　　并联连接的电阻数量越多，电流的流通路径越多，电流就越容易流过整个电路，因此合成电阻会变得更小。这与水路分成多条支流后水流增加的情形类似，对于流通大电流时的设计和应用有很大帮助。
2026-04-10 10:32 reading：651
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