1. 前言@@
近年@@来@@，随着@@电动汽车的@@加速以及@@物联网@@在@@工业设备@@@@、消费电子@@设备@@领域的@@普及@@，应用产品中搭载的@@半导体数量@@也与@@日俱增@@。其中@@，中等耐压@@的@@二极管@@因@@其能有效整流和@@保护电路@@，而@@被广泛应用在@@从手机到电动汽车动力总成系统等各种电路和@@领域中@@，半导体厂商罗姆@@在@@这些领域中已经拥有骄人业绩@@（图@@1）。
图@@1. 罗姆@@在@@整流二极管和@@功率二极管领域的@@市场份额@@
VF（正向电压@@）和@@IR（反向电流@@）是@@二极管的@@重要性能指标@@，它们分别会影响到正向施加时@@的@@功率损耗和@@反向施加时@@的@@功率损耗@@。“理想的@@二极管@@@@”是@@VF和@@IR为@@0的@@二极管@@，也就是@@进行整流和@@开关工作时@@完全没有功率损耗的@@二极管@@@@。另外@@，VF和@@IR之间通常存在@@权衡关系@@，因@@此@@很难同时@@改善@@。而@@且@@，在@@实际的@@二极管@@中@@，当在@@开关工作期间关断二极管时@@@@，会产生一些功率损耗@@（因@@为@@电流在@@@@trr时@@段内会反向流动@@）。
肖特基势垒二极管@@（以下简称@@“SBD”）的@@VF和@@trr低@@于其他类型的@@二极管@@@@，因@@此@@在@@整流电路和@@开关电路中使用这种二极管可以实现低@@损耗@@，然而@@由于其@@IR较大@@，存在@@发热量大于散热量@@，最终发生热失控而@@造成损坏的@@风险@@。（图@@2）
图@@2. 在@@开关期间@@SBD和@@整流二极管的@@@@VF、IR比较@@
针对这种情况@@，罗姆@@开发出丰富的@@@@SBD系列@@产品群@@，客户可根据各种应用的@@@@需求@@（强调@@VF还是@@@@IR）选用产品@@。另外@@，还推出了更接近@@“理想二极管@@”的@@新系列@@产品@@，新产品@@不仅同时@@改善了本来存在@@权衡关系的@@@@VF和@@IR特性@@，还实现了@@SBD业内超高等级的@@@@trr特性@@。本文将概括介绍罗姆@@在@@@@SBD领域的@@行动以及@@罗姆@@各系列@@@@SBD产品的@@特点@@。
（有关@@SBD的@@详细技术@@文档@@，请参阅以下文章@@。）
车载@@用肖特基二极管@@小型高散热封装@@@@[PMDE]的@@优越性@@
车载@@小型高效肖特基势垒二极管@@@@“RBLQ系列@@”的@@优势@@
2. SBD需要具备@@的@@性能及其发展趋势@@
图@@3为@@SBD产品相关的@@市场情况示例@@，展示了一辆汽车中搭载的@@@@ECU数量@@。随着@@ADAS（高级驾驶辅助系统@@）和@@自动驾驶技术@@的@@发展@@，一辆汽车中所搭载的@@@@ECU数量@@与@@日俱增@@，其中@@所用的@@@@二极管@@数量@@也在@@持续增加@@，预计@@未来@@还会继续增加@@。由于汽车无法提供超出其电池和@@发电机能力的@@电力@@，因@@此@@制造商需要低@@损耗@@（低@@VF）的@@二极管@@，并且越来越多地采用@@VF和@@trr特性@@优异的@@@@SBD。而@@另一方面@@，燃油车的@@引擎@@外围电路@@、以及@@xEV的@@电池和@@电机外围电路是@@在@@高温环境中工作的@@@@，因@@此@@IR高的@@@@SBD的@@热失控风险成为@@直接关系到可靠性的@@重大课题@@。因@@此@@，在@@选择@@SBD时@@，关键在@@于如何在@@@@VF和@@IR之间取得平衡@@。
图@@3. 一辆汽车所搭载的@@@@ECU数量@@演变@@（罗姆@@调查数据@@）
在@@消费电子@@设备@@中@@，随着@@应用产品的@@功能越来越多@@，电路板密度也变得越来越高@@，甚至密度超过车载@@设备@@@@，因@@此@@需要更小型和@@超低@@@@损耗@@（超低@@@@VF）的@@SBD。另外@@，在@@工业设备@@应用中@@，其对高可靠性的@@要求与@@车载@@应用相同@@，而@@且@@由于应用产品的@@机型寿命较长@@，因@@此@@长期稳定供应也很重要@@。综上所述@@，身为@@通用器件的@@@@SBD，在@@不同的@@领域和@@应用中@@，其发展趋势大不相同@@，制造商在@@其产品开发过程中@@，要求一些存在@@权衡关系@@（例如@@更低@@损耗@@和@@更高可靠性@@、更小型和@@更大电流@@@@）的@@特性@@同等出色@@。为@@了满足如此广泛的@@需求@@，罗姆@@不断推动相应产品的@@开发@@，并建立了以垂直统合型生产体系为@@中心的@@长期稳定供应体系@@。在@@下一节中@@，将具体介绍罗姆@@的@@@@SBD产品阵容@@。
3. 罗姆@@ SBD系列@@产品阵容@@@@
罗姆@@最新的@@@@SBD产品有@@5个系列@@@@，客户可以根据对@@VF和@@IR的@@不同重视程度@@，从丰富的@@产品阵容@@@@中选择合适的@@产品@@（图@@4）。另外@@，每个系列@@@@都有丰富的@@封装@@阵容@@@@，客户还可以根据应用产品的@@性能要求选择小型封装@@@@（图@@5）。下页将对每种产品的@@特点@@分别展开介绍@@。
图@@4. 系列@@产品阵容@@@@
图@@5. 封装@@阵容@@
3-1.RBS系列@@ 超低@@@@VF（耐压@@：20V）
该系列@@的@@@@@@VF最低@@@@，在@@主要用于正向电路中的@@损耗可大幅降低@@@@，非常适用于智能手机等使用电池低@@电压驱动的@@移动设备@@中的@@整流应用@@@@。
目标应用@@：笔记本电脑@@、移动设备@@等@@
3-2.RBR系列@@ 低@@VF（耐压@@：30V／40V／60V）
该系列@@为@@通用型产品@@，与@@相同尺寸@@的@@罗姆@@以往产品相比@@@@，VF特性@@降低@@约@@@@25%。在@@车载@@应用中@@，正向损耗非常少@@，因@@此@@作为@@要求更高效率的@@汽车信息娱乐系统和@@车载@@@@LED灯@@等的@@保护二极管@@，非常受欢迎@@。2021年@@8月@@，封装@@阵容@@中又新增了车载@@用超小型@@PMDE封装@@，可满足市场对更小封装@@的@@需求@@。
目标应用@@：车载@@信息娱乐系统@@、车载@@LED灯@@、车载@@ECU、笔记本电脑@@等@@
3-3.RBQ系列@@ 低@@IR（耐压@@：45V／65V／100V）
该系列@@利用罗姆@@自有的@@势垒形成技术@@@@，在@@VF特性@@与@@@@IR特性@@之间取得了良好的@@平衡@@。与@@罗姆@@以往产品相比@@@@，其反向功率损耗降低@@了@@60%，因@@此@@可以降低@@热失控风险@@@@，非常适用于需要在@@高温环境下运行的@@@@引擎@@@@ECU整流应用@@、高输出功率@@LED前照灯@@@@的@@保护应用@@、以及@@大电流工业设备@@电源@@等@@应用@@。
目标应用@@：xEV、引擎@@ECU、高输出功率@@LED前照灯@@@@、工业设备@@电源@@等@@
3-4.RBxx8系列@@ 超低@@@@IR（耐压@@：30V／40V／60V／100V／150V／200V）
该系列@@产品具有超低@@@@@@IR，可以降低@@热失控风险@@，非常适用于需要在@@高温环境下运行的@@@@xEV电池和@@电机相关@@ECU、以及@@燃油车引擎@@@@ECU和@@变速箱@@ECU等的@@整流应用@@@@。该系列@@支持耐压@@高达@@200V，可以替换通常在@@这个耐压@@范围使用的@@@@整流二极管和@@快速恢复二极管@@，并可以大幅降低@@@@VF（与@@FRD相比@@，降低@@约@@11%），还有@@助于降低@@上述车载@@应用中的@@功耗@@。
目标应用@@：xEV电池管理系统@@、引擎@@ECU、工业设备@@逆变器等@@
4. 新产品@@：RBLQ/RLQ系列@@
RBLQ系列@@和@@RLQ系列@@新产品@@通过采用新技术@@和@@罗姆@@自有的@@沟槽@@@@MOS结构@@，与@@以往的@@平面结构@@产品相比@@@@，实现了更低@@的@@@@VF和@@IR。在@@采用普通沟槽@@@@MOS结构@@的@@产品中@@，由于结构@@上的@@原因@@@@，trr表现容易变差@@，而@@新产品@@两个系列@@@@的@@@@trr特性@@都得到了提升@@，并达到了与@@以往的@@平面结构@@产品同等级别@@（业界超高等级@@）。由于不容易发生热失控@@，并且可以降低@@开关损耗@@，因@@此@@新产品@@非常适用于用容易发热的@@车载@@@@LED前照灯@@@@驱动电路@@，以及@@xEV用的@@@@DC-DC转换器@@等需要进行高速开关的@@应用@@。
目标应用@@：车载@@LED前照灯@@@@、xEV DC-DC转换器@@、工业设备@@电源@@、照明等@@
4-1.与@@以往产品相比@@@@，VF和@@IR均得到改善@@
RBLQ系列@@和@@@@RLQ系列@@采用罗姆@@自有的@@沟槽@@@@MOS结构@@，与@@耐压@@和@@耐受电流同等的@@以往产品相比@@@@，VF降低@@了约@@15%，可以降低@@在@@整流应用@@等正向使用时@@的@@功率损耗@@。此外@@，与@@以往的@@平面结构@@产品相比@@@@，IR也降低@@了约@@@@60%，这可以大大降低@@@@SBD最让人担心的@@热失控风险@@，从而@@使产品也可以用在@@温度条件等非常严苛的@@车载@@应用中@@（图@@6)。
图@@6. SBD沟槽@@MOS结构@@
4-2.实现业内超短的@@@@trr
在@@普通沟槽@@@@MOS结构@@中@@，寄生电容@@（元器件中的@@电阻分量@@）较大@@，因@@此@@trr要比平面结构@@差@@。而@@RBLQ系列@@和@@@@RLQ系列@@新产品@@不仅降低@@了@@VF和@@IR，而@@且@@还利用自有技术@@@@，通过优化材料@@，实现了与@@平面结构@@同等的@@@@trr特性@@。例如@@，从图@@@@7中可以看到使用@@LED前照灯@@@@评估板进行装机评估时@@的@@开关损耗比较@@情况@@。在@@开关过程中@@，因@@VF和@@trr引起的@@损耗比例比较@@高@@，但@@RBLQ系列@@和@@@@RLQ系列@@的@@@@trr损耗降低@@了约@@@@37%，VF也同时@@降低@@@@，因@@此@@开关总损耗降低@@达@@26%，这将有助于降低@@车载@@@@LED前照灯@@@@驱动电路@@、以及@@xEV用的@@@@DC-DC转换器@@等需要进行高速开关的@@应用@@产品功耗@@。
图@@7. 实际装机进行开关时@@的@@损耗比较@@@@
5. 未来@@计划@@
随着@@消费电子@@领域家电的@@多功能化@@，以及@@在@@车载@@设备@@中用来实现自动驾驶的@@各种传感器模块等各领域应用的@@@@发展@@，预计@@未来@@应用产品中搭载的@@二极管@@数量@@将会继续增加@@。另外@@，在@@工业设备@@和@@@@xEV等车载@@设备@@领域@@，由于电机性能日益提高@@@@，预计@@电路中的@@电流也会越来越大@@，因@@此@@需要继续增强大电流产品阵容@@@@。罗姆@@为@@了满足更小型@@、更大电流@@、更低@@损耗@@、更高性能等诸多难以同时@@实现的@@需求@@，一直在@@推进超越需求的@@开发@@。例如@@，作为@@小型且支持大电流的@@封装@@@@，罗姆@@计划增强@@TO-277封装@@（6.5mm×4.6mm尺寸@@）的@@产品阵容@@@@，并且已经开始了部分产品的@@量产@@。还有@@，预计@@200V耐压@@产品在@@@@xEV车载@@逆变器和@@车载@@充电器等应用中的@@需求将会迅速增加@@，因@@此@@罗姆@@已经在@@开发@@200V耐压@@的@@新产品@@@@，并计划在@@@@2022年@@内投入市场@@。未来@@，罗姆@@将继续扩充产品阵容@@@@，满足市场多样化的@@需求@@，并为@@日新月@@异的@@下一代车载@@应用实现更高性能@@、更多功能和@@更低@@功耗贡献力量@@。