罗姆在“功率元器件”的发展与“电源IC技术”的变革

　　另外，在开关电源方面，罗姆不仅拥有传统的电压模式、峰值电流模式产品，还陆续推出了平均电流模式、ON time控制、H3REGTM等新产品。

　　这些产品中尤其值得一提的是6MHz的开关电源BU900xx系列。这种IC是拥有高频率开关电源技术的。(图4)。外围部件仅3个：输入输出电容和1个线圈，而其最大的特点是频率更高因此可使用小型产品，整体上可减少电源部份面积。此外，实现了1.3mm×0.9mm的小型封装、电路电流仅40μA的低耗电量，从而在以智能手机为首的便携设备中广为采用(图5)。

　　另外，H3REGTM 是实现快速瞬态响应的罗姆独创的控制方式。与电压模式、电流模式及ON Time控制相比，有望大幅改善输出电流变动时的电压漏失(图6)。

　　 20MHz开关电源“无线圈”降压DC/DC转换器注11

　　 6MHz 1.0A步降DC/DC转换器

　　 瞬态响应比较

　　罗姆在功率元器件及电源IC小型化上的推进

　　很多整机产品的设计人员感叹配套基板一般都是电源。另外，时常耳闻印制电路板的单位面积成本逐日攀升。的确，从有些智能手机和平板电脑等的拆解图片上看，基板被电池挤到非常小的角落里。而且，除去CPU和存储器等一目了然的IC，多个内置线圈相当引人注目。

　　这些线圈通常是开关电源部的线圈，可见间接的使用了相当数量的电源。至于系列电源，最近封装越来越向超小型化发展，看不清印刷字迹，对于没有受过专业训练的人来说不知道是什么IC。

　　罗姆的系列电源采用WLCSP(Wafer Level Chip Size Package)技术，从0.96mm×0.96mm向0.8mm×0.8mm不断推进小型化，这与端子间距正在从0.5mm变为0.4mm同步向小型化进展。

　　在小型化方面，罗姆进一步加快研发的步伐，开发出端子间距仅为0.3mm的世界最小※的0.65mm×0.65mm尺寸封装(该产品目前尚在开发中)。成功实现了整机产品的进一步小型化。

　　※：根据罗姆调查(截至2012年11月13日)

　　CMOS LDO WLCSP演化图

　　另外，罗姆同时在推进FET注12和Di的小型化。这些是通过采用新封装结构实现的。例如，以往的FET封装的最小尺寸为1.2mm×1.2mm，最新的小型封装尺寸在以往基础上降低了约70%，达到0.8mm×0.6mm，实现超小型化。

　　如上所述，罗姆不断推进元器件的小型化，在部件的小型化、整机产品的小型化、减少废弃物、减少CO2排放量等各个环节做出了贡献。

　　另外，作为最新的小型产品，还有融合了IC外围部件的一体化封装电源。这是一款内置了IC外围部件的产品，是超紧凑型的且支持盘带安装的、用于IC汇编器的超小型模块。罗姆将其定位为新一代IC封装之一，并为实现其量产化投入力量。该产品采用内置基板技术，不仅可搭载外围部件、可与IC连接，还可减少面积。使用一体化封装电源的整机产品设计人员，可以享受减少安装面积、优化布局减小开关尺寸、使用简单等优点，从而可倾全力于设计。另外整机产品的采购担当人员可以减少零部件数量，使日益增加的零部件变得更加干净整齐。

　　在面向安装面积要求苛刻的智能手机方面，罗姆开发出了两种产品。

　　第一种是搭载了上述介绍的BU900xx系列的降压式电源BZ6AxxGM系列。该系列产品在减少面积的同时将高度控制在1mm。这是实现世界最小※级别2.9×2.3mm的紧凑型支持650mA输出电流的产品。

　　第二种是升压电源BZ1AxxGM(该产品目前尚在开发中)系列。可作为升压电源和升降压电源使用，是实现了仅为2.3×2.4mm的世界最小※尺寸的产品。当然，高度也是1mm。

　　该系列产品的使用方法多种多样。例如，在用锂离子电池(2.7-4.2V)制作5V电压的电路中，使用这种一体化封装电源，可轻松作为USB电源、HDMI电源、LED手电筒电源而使用。

　　一体化封装电源系列

　　※：根据罗姆调查(截至2012年11月13日)

　　另外，为了在锂离子电池环境下使用仅可在5V电压下使用的IC，采用BZ1AxxGM系列也是有效的手段。输入电压范围较宽的IC为了适应锂离子电池较宽的电源电压范围，需要牺牲的特性也为数不少。而不失去这些特性的手段之一就是利用BZ1AxxGM系列制作的5V电压。

　　一体化封装电源是作为“所有的部件集成于1枚芯片”的IC连接目标的中间产品。我们预想，电源部所使用的高耐压和大电流的功率元器件、大容量电容及支持大电流的线圈确实无法在21世纪单芯片化。罗姆积极致力于走在22世纪前端的一体化封装电源的开发，敬请期待未来罗姆具有前瞻性的的产品阵容。

　　今后

　　而在罗姆提出的四大发展战略注13中，其中之一便是“强化以SiC为核心的功率元器件产品”。其实，罗姆在功率元器件领域的不断发展中，为推进节能减排，罗姆也一直致力于以新一代元件碳化硅(SiC)，氮化镓(GaN)为原材料的产品的研发，并已陆续推出了适用于不同业界的各种解决方案，利用高新技术将这两种“理想器件”植入生活的各个层面。通过在高效化、大电流化、高耐压化、小型化、模块化等各个方面的研发，带来更多精彩的呈现。

　　即将于2012年11月16~21日在深圳举办的第十四届高交会电子展上，您将在罗姆展台上看到在这里介绍的功率元器件和电源IC等众多产品，欢迎莅临现场，亲身体验!

　　<术语解说>
　　注1：SJ-MOSFET
　　超级结MOSFET的缩写。即超级结金属氧化物场效应三极管。

　　注2：MOSFET
　　Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor的缩写。即金属-氧化层-半导体-场效晶体管，简称金氧半场效晶体管，是一种可以广泛使用在模拟电路与数字电路的场效晶体管。

　　注3：双极晶体管
　　又称双极型晶体管(Bipolar Transistor)，由两个背靠背PN结构成的具有电流放大作用的晶体三极管。

　　注4：肖特基势垒二极管(SBD)
　　肖特基势垒二极管(Schottky Barrier Diode,缩写成SBD)是一种热载流子二极管。

　　注5：快速恢复二极管(FRD)
　　快速恢复二极管(Fast Recovery Diode,缩写成FRD)是一种具有开关特性好、反向恢复时间短特点的半导体二极管。

　　注6：二极管(Di)
　　又称晶体二极管,简称二极管(Diode,缩写成Di)，是一种具有单向传导电流的电子器件。

　　注7：齐纳二极管
　　又称稳压二极管,是一种直到临界反向击穿电压前都具有很高电阻的半导体器件。

　　注8：SiC
　　Silicon Carbide的缩写。即碳化硅，是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑为原料通过电阻炉高温冶炼而成。

　　注9：GaN
　　即氮化镓，属第三代半导体材料，六角纤锌矿结构。

　　注10：LDO
　　Low Dropout Regulator的缩写。即低压差线性稳压器。

　　注11：DC/DC转换器
　　是转变输入电压后有效输出固定电压的电压转换器。

　　注12：FET
　　Field Effect Transistor的缩写。场效应晶体管，简称场效应管。由多数载流子参与导电，也称为单极型晶体管。属于电压控制型半导体器件。

　　注13：四大发展战略
　　2008年罗姆于创立50周年之际，面向未来50年提出发展战略。其中包括：
　　(1)相乘战略：罗姆将融合模拟IC及LAPIS Semiconductor的数字LSI技术，开拓汽车、工控市场。
　　(2)功率元器件战略：以SiC为核心的元器件技术及依据功率IC的控制技术，以及将二者合二为一的模块技术，融合这三项技术，不断为节能环保做出贡献。
　　(3)LED战略：以LED照明为核心，从LED贴片、驱动IC到电源模块提供综合性的LED综合解决方案。
　　(4)传感器战略：罗姆于2009年将MEMS加速度传感器的供应商Kionix公司纳入集团，以世界顶级的产品阵容，满足传感器市场的各种需求。