提到羅姆，閃入你腦海中的關(guān)鍵詞可能是“R電阻”，是“模擬電路”，是“SiC功率器件”，是“日本，乃至世界最知名的半導(dǎo)體廠商之一”，或是其“質(zhì)量第一”的承諾。但你卻不一定知道它為了在你心中貼上一個(gè)標(biāo)簽需要付出多少努力。

那是從1958年一間京都的小電子零部件生產(chǎn)商到1971年第一家進(jìn)入美國(guó)硅谷的日本企業(yè)，僅花費(fèi)了兩年多的時(shí)間的商業(yè)奇跡。那是被稱為“超常思維”的羅姆創(chuàng)新理念，從特立獨(dú)行到業(yè)內(nèi)慣例。那是為了保證產(chǎn)品質(zhì)量，敢將從原材料到封裝的每道工序全部安排在本公司進(jìn)行的勇氣。這其中每一項(xiàng)在業(yè)內(nèi)都并不多見。

近年來(lái)羅姆不斷拓展邊界，將創(chuàng)新貫徹。不僅將應(yīng)用拓展至PC及通信，工業(yè)設(shè)備及車載，在全球疫情的環(huán)境下，還瞄準(zhǔn)消費(fèi)電子設(shè)備領(lǐng)域，推出適用于洗衣機(jī)、空調(diào)、冰箱等白色家電和小型工業(yè)設(shè)備（如工業(yè)用機(jī)器人用的小容量電機(jī)等）的IPM。

所謂的IPM，就是Intelligent Power Module，中文名是智能功率模塊，它是一種先進(jìn)的功率開關(guān)器件。它跟普通的功率模塊有什么區(qū)別呢？普通功率模塊是通過一些應(yīng)用把需要的功率器件集合在一個(gè)封裝里面，對(duì)于設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，還需要外圍匹配更合適的驅(qū)動(dòng)，和大量的外圍電路才能驅(qū)動(dòng)功率模塊。而對(duì)于IPM來(lái)說(shuō)，它不僅把功率器件，還把相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電路以及周邊的保護(hù)電路全部集成到模塊里，對(duì)于IPM應(yīng)用來(lái)說(shuō)，可能就像控制邏輯器件控制功率模塊。這對(duì)于工程師的開發(fā)來(lái)說(shuō)，是一個(gè)非常有優(yōu)勢(shì)的產(chǎn)品。IPM大大增強(qiáng)了系統(tǒng)的可靠性，適應(yīng)了當(dāng)今功率器件的發(fā)展方向——模塊化、復(fù)合化和功率集成電路(PIC)，將會(huì)在電力電子領(lǐng)域得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。

創(chuàng)新，讓羅姆走得更遠(yuǎn)

正因?yàn)镮PM有諸多的優(yōu)勢(shì)，羅姆開始探索在IPM領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新。本月新推出的兼具出色的降噪和低損耗特性的四款I(lǐng)GBT IPM“BM6437x系列”耐壓600伏，是通用的IPM產(chǎn)品，可內(nèi)置于白色家電和小型工業(yè)設(shè)備中，非常適用于各種變頻器的功率轉(zhuǎn)換。羅姆還為通過這個(gè)新一代的IGBT IPM為行業(yè)帶來(lái)三大創(chuàng)新。

第一，兼具低噪聲和節(jié)能。雖然這兩個(gè)指標(biāo)本身互相沖突，但羅姆通過技術(shù)創(chuàng)新讓它能同時(shí)降低噪音以及降低功耗。很多公司通過改善部分功率器件的工藝解決了一小部分的降噪問題，但羅姆卻瞄準(zhǔn)降噪難度大，但卻是降噪最主要的問題之一的EMI降噪進(jìn)行解決。通過各個(gè)功率器件之間的完美匹配，通過驅(qū)動(dòng)電路的阻抗匹配，通過各個(gè)器件之間的噪音的等級(jí)，包括IGBT管，包括快恢復(fù)管，包括其他的HVIC里邊的邏輯電路的影響。把這些因素全部綜合考慮之后，羅姆終于找到一個(gè)平衡點(diǎn)，讓降噪問題得到大幅改善。

第二，高精度溫度控制。新一代IGBT IPM溫度監(jiān)控功能的精度顯著提高，可以實(shí)現(xiàn)與熱敏電阻同等的±2%（相當(dāng)于2℃）精度保證（原來(lái)采用的IPM溫度輸出精度一般在5%上下），使削減外置熱敏電阻成為可能，同時(shí)有助于減少元器件數(shù)量和設(shè)計(jì)工時(shí)。

第三，產(chǎn)品識(shí)別功能。因?yàn)槠胀óa(chǎn)品的名稱印在模塑背面，當(dāng)IPM安裝在電路板之后無(wú)法通過光學(xué)的手段能夠辨別出采用型號(hào)是否正確。羅姆開創(chuàng)先河，通過阻抗測(cè)試儀識(shí)別已安裝到電路板上的IPM，讓其具備安裝于電路板之后的產(chǎn)品識(shí)別功能。防止封裝相同的其他公司產(chǎn)品和電流值不同的產(chǎn)品誤裝，并且支持在線檢測(cè)料號(hào)，大大保障了生產(chǎn)的可靠性。

為什么新一代IGBT IPM能承擔(dān)起大功率的輸出？因?yàn)樗型晟频姆艧釞C(jī)制，能夠?qū)崃亢芸斓靥幚淼?。羅姆半導(dǎo)體（上海）有限公司技術(shù)中心高級(jí)經(jīng)理顧偉俊指出，芯片背面有一個(gè)很大的散熱片。在主功率器件的背面，它完全貼在氧化鋁的散熱片上面，當(dāng)然中間有一個(gè)絕緣的材質(zhì)，在我們實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，是直接把IPM通過螺釘直接控制在鋁的外殼或者鋁的散熱基板上面，所以散熱是通過這樣一個(gè)完善的放熱機(jī)制能夠很快地處理掉，這樣產(chǎn)品才能承擔(dān)起大功率的輸出。

新一代IGBT IPM系列產(chǎn)品，目前上市的包括15安培到35安培的四個(gè)系列，這四個(gè)系列完全兼容，采用完全相同的封裝。這在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，方便客戶把設(shè)計(jì)平臺(tái)共有化，通過改變不同的IPM型號(hào)，實(shí)現(xiàn)不同的功率、機(jī)種之間的切換。這也將大大地改善客戶開發(fā)產(chǎn)品的周期。

在IPM支持開發(fā)方面，羅姆提供相當(dāng)完善的一些工具和產(chǎn)品，比如在線仿真，通過簡(jiǎn)單地輸入應(yīng)用條件，可以得到相應(yīng)的損耗，能夠在開發(fā)之初就知道產(chǎn)品基本的效率，作為參考。另外，羅姆還提供相應(yīng)的應(yīng)用原理方框圖以及相應(yīng)的物料清單供工程師參考，并且有完善的應(yīng)用指南幫助工程師理解，也可以根據(jù)客戶的需求制作不同的評(píng)估板，使客戶能夠更快的上手進(jìn)行測(cè)試和研究，以及提供更深入一步的仿真以及熱仿真等支持。

在談到羅姆IPM的生產(chǎn)地點(diǎn)時(shí)，顧偉俊說(shuō)：“IPM作為一個(gè)功率模塊，它里邊有很多的功率器件，從晶圓到裸片的開發(fā)，都是在羅姆日本的各個(gè)工廠中完成的，完成以后，會(huì)把相應(yīng)的產(chǎn)品運(yùn)送到泰國(guó)工廠做后續(xù)的封裝以及測(cè)試的工作。完成了封裝、測(cè)試以后，然后再做全球的出貨、統(tǒng)配工作。所以不同的工廠擔(dān)當(dāng)?shù)娜蝿?wù)不一樣，所有產(chǎn)品保障都是由羅姆公司內(nèi)部完成的?！?

IPM將來(lái)會(huì)有怎樣的變化？

羅姆一直致力于IPM不斷的改善和新產(chǎn)品的開發(fā)，尤其是對(duì)空調(diào)領(lǐng)域。研究發(fā)現(xiàn)，變頻空調(diào)在實(shí)際應(yīng)用中80%的時(shí)間都處在低功耗維持溫度的工作狀態(tài)，對(duì)于實(shí)際應(yīng)用的功率并不是很大，因?yàn)樵谛‰娏鲬?yīng)用的工作環(huán)境中，與IGBT相比，硅基MOS管有更高的效率。因此羅姆針對(duì)空調(diào)市場(chǎng)，推出使用自產(chǎn)硅基MOS——PrestoMOS?的高效率IPM產(chǎn)品。在使用該產(chǎn)品以后，普通的變頻空調(diào)在常年應(yīng)用工作中，可以降低50%左右的功率損耗。類似這樣的新產(chǎn)品也在不斷的研究和開發(fā)中。

現(xiàn)在新能源汽車已經(jīng)慢慢被大眾接受，產(chǎn)量和銷量都有很大幅度的提升。IPM車規(guī)化現(xiàn)在最大的瓶頸之一是市場(chǎng)方面，目前很少有能滿足車企需要的IPM的產(chǎn)品應(yīng)用，生產(chǎn)廠家方面，最大的問題之一就是原來(lái)面向工控的產(chǎn)品如何能夠滿足車規(guī)級(jí)的要求。因?yàn)檐噺S對(duì)功率器件的要求非常嚴(yán)格，包括性能的保障，可靠性方面的進(jìn)一步保障，如何保證產(chǎn)品不壞，異常的時(shí)候如何維持正常的工作等。這些問題都是工業(yè)級(jí)不需要討論的問題，但對(duì)于車規(guī)市場(chǎng)來(lái)說(shuō)，是必須要解決的問題，所以IPM的開發(fā)也是針對(duì)客戶的要求不斷地改善電路的一個(gè)過程，尤其是在保護(hù)和應(yīng)用上面，如何達(dá)到車規(guī)級(jí)的要求，也是不斷地增加電路復(fù)雜程度的過程。羅姆正在做IPM車規(guī)級(jí)別的認(rèn)證，這需要花很長(zhǎng)時(shí)間，但未來(lái)不僅可以保證產(chǎn)品品質(zhì)的提高，對(duì)于生產(chǎn)、制造、設(shè)計(jì)都會(huì)產(chǎn)生各種各樣的影響。相信不久的將來(lái)，羅姆針對(duì)于車規(guī)級(jí)別的IPM就會(huì)走向市場(chǎng)，改變新能源汽車產(chǎn)業(yè)。

羅姆不會(huì)終止挑戰(zhàn)。作為綜合型半導(dǎo)體廠商，羅姆在提高質(zhì)量的同時(shí)，也將不斷在其他各領(lǐng)域進(jìn)行研究。正如2020年新上任的羅姆董事長(zhǎng)松本功表示，針對(duì)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛的技術(shù)革新、AI發(fā)展，新冠疫情等，社會(huì)正經(jīng)歷重大變革。面向進(jìn)一步的發(fā)展，羅姆的經(jīng)營(yíng)策略保持不變，將繼續(xù)加強(qiáng)汽車和工業(yè)設(shè)備市場(chǎng)、海外市場(chǎng)、強(qiáng)化以模擬電源為核心的開發(fā)能力以及相應(yīng)的生產(chǎn)體制。

作為全球?yàn)閿?shù)不多的將研發(fā)、生產(chǎn)、銷售合于一體的半導(dǎo)體企業(yè)，精通模擬電源的羅姆在后疫情時(shí)代一定會(huì)用行動(dòng)突破思想困境，用創(chuàng)新技術(shù)開拓一片新天地。