迎合工业设备电子化趋势,ROHM携新品正式进军80V级市场

2015-10-29 15:39:04来源: EEworld
随着全球天然能源的逐渐匮乏,替代性能源的开发显得日趋迫切,然而在新能源尚不足以全面取代传统能源时,如何节省能源就成为最重要的课题,电源IC更是扮演着其中相当重要的角色,全球电源IC厂商莫不致力于功能更强大的产品的开发,并努力降低成本,以迎合市场的发展趋势。

在大功率工业设备类产品中,可支持大功率的功率元器件和电源IC节能型半导体的应用越来越广泛。而当用于大功率产品时,为确保受到因雷电等导致的突发性浪涌电压时产品也不损坏,这就要求产品的耐压水平保证足够的设计余量。

还记得之前ROHM针对这一目标推出的输入耐压达40V的1ch同步整流降压型DC/DC转换器——BD9E300EFJ-LB吗?当时ROHM就曾表示将继续开发耐压更高的IC,今后也会继续扩充DC/DC转化器系列产品,不断完善产品阵容。现在,全新的耐高压电源IC“BD9G341AEFJ”终于到来了,而且出乎所有人想象的是,新产品耐压高达80V!

2015年10月27日,ROHM在北京举办发布会,正式发布了这一款全新的工业设备通信系统用电源IC,并宣布正式进军80V级市场。笔者有幸在发布会上采访了ROHM半导体(上海)有限公司 设计中心 应用技术二部高级经理 周劲先生和ROHM株式会社 LSI商品开发本部 工业设备战略部 部长 上林忠史先生。



OHM半导体(上海)有限公司 设计中心 应用技术二部高级经理 周劲先生

迎合工业设备电子化趋势

一直以来,工业设备通信系统使用的元器件要求具备高可靠性并能确保长期供应,但近年来也像消费电子一样,对小型化的需求日益增加。实现电源电路的小型化,即可减少设备的体积和安装面积。

而另一方面,将电源单元小型化会使设备局部的温度上升加剧,从而导致周边元器件的可靠性下降。要想避免这种后果,需要降低DC/DC转换IC的功率损耗,减少发热量。

另一方面,根据统计机构Gartner的数据显示,工业设备市场的规模在2013年达到了300亿美元并且始终保持着强劲的增长态势,预计在2019年将达到500亿美元,其中尤以LED、自动化和能源领域发展最为迅速。

工业设备的地域性发展则表明,亚洲市场是全球市场中增长最快,而其他地区则基本保持平稳。

“工业设备这一概念与之前已经大不相同了,工业设备不再仅仅是机床等机械化设备,其电子化特点已逐渐凸显。ROHM正是看到了一趋势,所以从2010年便开始关注工业和汽车市场,而非仅仅只是家电市场了。” 周劲先生在介绍ROHM对于工业市场的理解时表示。

在ROHM看来,工业设备市场主要呈现以下几点发展趋势:

首先,高性能化。工业应用对于设备的性能和功能的需求日益苛刻,触摸屏、通信功能以及多种传感器的加入使得工业设备呈现高性能化的发展趋势。其次,轻量化(低成本化)。设备小型化的要求使得元器件点数削减和机械部分的减少。第三,高效化。迫切的能源问题推动了设备间歇功能、低损耗开关以及能源回收利用等功能的发展。最后,高可靠性化。工业应用要求设备具有极高的可靠性,要求能够尽量减少设备异常造成的各种损失,这是工业设备与普通电器产品的最显著区别之一。

正式进军80V级市场

上林忠史先生介绍说,“BD9G341AEFJ” 是ROHM首款80V耐压的DC-DC转换器,将从2015年10月开始量产。该产品前不久曾在日本举行的“CEATEC JAPAN 2015”展会上展出。

这款产品适用于工业设备、车载设备及通信设备等使用48V电源的电源电路,主要面向通信基站等需要80V耐压的应用。

ROHM一直在努力提高面向工业及车载领域的产品的销售比例。截止2015年,工业领域用产品在总销售额中所占的比例为9%,车载领域用产品则占26%。该公司的目标是将这两个领域的产品所占的比例分别提高到10%和30%。此次的产品就是实现这一目标的“战略产品”之一,旨在强化其模拟半导体业务中工业通信领域的占比。

新产品的外形尺寸仅为6mm×4.9mm×1mm,端子个数为8个。输入电压为12~76V,最大输出电流为3A。

据了解,新产品与竞争对手相比有三大特点。第一是效率高,电流在1A以下时的效率尤其高。周劲先生表示,新产品相对于一般产品而言,其功率转换效率可提高达19%,能够在更宽的范围实现更高的效率。

第二,内置了短路保护电路。一旦检测到短路,保护电路就会将向IC的输入停止20ms,从而抑制发热,防止产品受损,有助于提高系统的可靠性。

第三,周边部件少。其对照产品需要17个外置部件,而ROHM的这款产品只需要12个。新产品采用了全新的工艺,使得外置元器件的数量大幅减少。同时,IC本体也更小,引脚数少,更容易进行电路设计开发。

凭借垂直统合型一条龙生产体制,和在模拟电路领域长久积累的设计技术,以及BiCDMOS工艺方面的优势,ROHM能够为客户提供在效率和可靠性等诸多方面均领先市场一般产品的高性能,高可靠性产品。


BiCDMOS工艺决定领先产品

在发布会上,周劲先生一再提到ROHM的BiCDMOS工艺并表示,实现高耐压元件的最主要条件就是成熟的工艺,同时对相关电路设计也有很高的技术要求。

据介绍,为了强化模拟半导体业务,ROHM还推进了BiCDMOS工艺的微细化。现在的0.13μm工艺是ROHM的第5代工艺,ROHM正在大力开发新一代的90nm BiCDMOS工艺。

例如,ROHM在制造配备闪存等的USB PD用控制器IC时,就采用了0.13μm的BiCDMOS工艺。90nm的BiCDMOS工艺方面,有可能应用在混载逻辑电路等的系统电源用产品上。此次发布的产品采用的是0.6μm工艺。

“这主要是基于综合因素的考虑,第三代0.6μm工艺是比较成熟的工艺,能够满足高耐压的要求。而其后的新工艺更适用于逻辑控制更加复杂的电路,此类电路由于元器件较多,更适合使用新工艺来实现其小型化。” 周劲先生在谈到为何使用第三代工艺时如是说。

此次,ROHM通过改善BiCDMOS工艺,使耐压80V的产品实现了实用化。对于使相邻元件绝缘(隔离)的外延层,让其分两步生长,相比普通外延工艺,减小芯片的面积在成本、价格上更具显著优势。

此外,通过采用BiCDMOS工艺,“BD9G341AEFJ”可使用业界顶级的元件数实现灵活丰富的电路设计,以满足设计工程师的细微需求,实现灵活丰富的电路设计。新产品还通过独创的2层EPI(外延生长)结构实现小型化。

“这是只有ROHM公司内部工序才可能创造出来的高耐压工艺,凭借这一工艺,新产品能够实现业界最高级别的80V耐压,实现业界最高的效率。我们将BD9G341AEFJ定义为,在需要高耐压的工业设备市场,会成为ROHM电源IC类别中的旗舰产品。” 周劲先生表示。

“我们将利用所擅长的最尖端的功率系统工艺和垂直统合型一条龙生产线,确保产品的特性,还会面向非常重视可连续工作的可靠性和长期稳定供应的工业设备通信系统市场,开发高耐压化和模块化等有特色的产品,以强化ROHM模拟半导体业务。” 上林忠史先生在谈到今后的发展规划时表示。

关键字:工业设备  ROHM

编辑:刘燚 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/gykz/2015/1029/article_10312.html
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