200V肖特基勢壘二極管在xEV市場迎來替代良機(jī)

據(jù)Strategy Analysis數(shù)據(jù)統(tǒng)計，2019年至2024年，xEV年均增長率為14.8%。而這其中，又以48V輕度混合動力車增長空間最大。

在這類驅(qū)動系統(tǒng)中，將電機(jī)和外圍部件集成于一個模塊的“機(jī)電一體化”已成為趨勢，也對于在高溫環(huán)境下工作的高耐壓、高效率肖特基勢壘二極管（SBD）的需求日益高漲。而另一方面，在以往使用150V產(chǎn)品的系統(tǒng)中，高性能化和高可靠性要求越來越嚴(yán)格，因此要求SBD具有更高的耐壓性能。

在這種背景下，面向包括xEV在內(nèi)的動力傳動系統(tǒng)等車載系統(tǒng)，羅姆（ROHM）開發(fā)出200V耐壓的超低I_R肖特基勢壘二極管（SBD），RBxx8系列下的新產(chǎn)品RBxx8BM/NS200。

“CASE”導(dǎo)致車用SBD需求增加

車用SBD需求越來越大，主要增長動力是什么？ROHM半導(dǎo)體（北京）有限公司技術(shù)中心所長水原德健介紹,“CASE”是主要的推動力，C、A、S、E分別代表Connected信息娛樂系統(tǒng)，Autonomous自動駕駛、ADAS，Share網(wǎng)關(guān)，E電氣化，這些應(yīng)用對器件的小型化、高效化、高可靠性提出了更高的需求。特別是汽車電氣化的趨勢，如OBC、逆變器、DC/DC或者LED燈的使用，對于高溫環(huán)境下的穩(wěn)定運(yùn)行提出需求。

對于高溫環(huán)境下使用的車載和電源設(shè)備的電路，希望將以往的整流二極管和快速恢復(fù)二極管（FRD）替換為效率性能更優(yōu)異的SBD。但是，SBD有其固有存在的問題，即隨著工作環(huán)境溫度上升，I_R特性會惡化，容易引發(fā)熱失控，因此要開發(fā)出高效率且在高溫環(huán)境下也可安全使用的產(chǎn)品必須攻克這一難題。

據(jù)水原德健介紹，在I_R特性的改善方面，ROHM采用了適用于高溫環(huán)境的阻擋金屬，使其I_R降低約90%，達(dá)到在高溫環(huán)境下安全使用的目的。

有了超低的I_R特性后，SBD可實現(xiàn)高達(dá)200V的耐壓，從而可將以往在需要200V耐壓的車載系統(tǒng)中使用的FRD做替換。與FRD產(chǎn)品相比，RBxx8BM/NS200的V_F特性可降低約11％，有助于應(yīng)用的低功耗化。

將在車載應(yīng)用中替代200V FRD

SBD可用于哪些車用系統(tǒng)中？目前，汽車的攝像頭、車燈、導(dǎo)航、DC/DC轉(zhuǎn)換器、逆變器等眾多應(yīng)用中多使用FRD，但是，伴隨著汽車對高性能和高可靠性的要求越來越高，SBD迎來很大的替代空間。

由于逆變器對功耗的要求較高，因而，可能會在逆變器系統(tǒng)中首先進(jìn)行替代。另外，由于車燈和導(dǎo)航的更新?lián)Q代速度很快，適應(yīng)接受新產(chǎn)品的能力較強(qiáng)，因此，在這些車載系統(tǒng)上，200V的SBD對FRD的替換也有望盡快實現(xiàn)。

未來的小型化趨勢

據(jù)ROHM株式會社功率器件制造本部、功率二極管制造部、商品開發(fā)部組長田中宏幸介紹，ROHM專注于開發(fā)適合車載市場的功率二極管產(chǎn)品。目前，ROHM功率二極管60%的銷售份額來自于車載市場，并在全球車載市場上占據(jù)了約20%的份額，位居第一。

ROHM的肖特基二極管包括四個系列：RBS系列、RBR系列、RBQ系列、RBxx8系列。其中RBS系列針對超低電壓，主要用于可穿戴設(shè)備和移動產(chǎn)品，而本次推出的RBxx8系列主打汽車市場。據(jù)介紹，該系列下一步將針對200V產(chǎn)品進(jìn)行多種封裝的開發(fā)，助力該系列產(chǎn)品適應(yīng)小型化的發(fā)展趨勢。

目前，中等功率封裝品在開發(fā)中，未來，曾經(jīng)使用的5.9×6.9mm尺寸FRD產(chǎn)品將能夠被替換為2.5×4.7mm的小型封裝產(chǎn)品，安裝面積可削減71%，有助于進(jìn)一步節(jié)省空間。

以下是RBxx8BM未來的產(chǎn)品路線圖：