利用硅半导体技术同时实现了小型化和高性能的ROHM首款硅电容器

Release time：2024-07-31
author：AMEYA360
source：罗姆半导体集团
reading：1326

　　市场发展趋势和开发历程

　　近年来，随着智能手机等设备的功能增加和性能提升，对小型、薄型且支持高密度安装的电容器的需求日益增加。特别是采用薄膜半导体技术的硅电容器，因其与多层陶瓷电容器(MLCC)相比具有厚度更薄、电容量更大，温度特性更优异、即使在高温环境下也不容易发生电容量变化等优点，因此预计未来需求仍将保持强劲态势。在这种背景下，ROHM利用多年来积累的硅半导体加工技术优势，开发出小型高性能硅电容器“BTD1RVFL”(图1)

利用硅半导体技术同时实现了小型化和高性能的ROHM首款硅电容器

　　图1. 硅电容器“BTD1RVFL”的产品照片

　　(与0.5mm自动铅笔芯比较)

　　白皮书内为工程师介绍硅电容器的市场趋势以及ROHM首款硅电容器的特点，助力您快速了解产品信息。另外，您还可前往官网查看产品新闻。

　　ROHM首款硅电容器“BTD1RVFL”的特点

　　此次介绍的ROHM新产品“BTD1RVFL”，作为表面贴装型量产产品，实现了0402(0.4mm×0.2mm)业界超小尺寸※1。与0603尺寸(0.6mm×0.3mm)的普通产品相比，安装面积可减少约55%(图2)。

利用硅半导体技术同时实现了小型化和高性能的ROHM首款硅电容器

　　图2. 封装尺寸和安装强度比较

　　在外观制作上，采用了ROHM自有的微细化技术“RASMID™”，该技术可实现1μm级的加工。通过消除封装外围的毛刺和缺口，将尺寸公差改善至±10μm以内，比标准产品小50%，尺寸精度更高。通过抑制产品尺寸波动，在电路板上安装时可以缩小器件之间的间距。

　　通过提高封装的尺寸精度，还成功地将背面电极的边缘(即与电路板的接触面)设计得更靠近器件的外周部位。这样，背面电极的总面积达到约0.032mm²，约占器件底面积的40%，安装强度比0603尺寸的普通产品高约8%，达到约2.6N。

　　不仅如此，本系列产品还内置TVS二极管，具有优异的ESD耐受能力。不仅有助于减少浪涌对策等电路设计工时，而且还无需外置TVS二极管。

　　更小的器件体积和更高的尺寸精度可实现高密度安装，加上内置TVS二极管，本系列产品将有助于节省通信电路等电路板的安装面积(图3)。

利用硅半导体技术同时实现了小型化和高性能的ROHM首款硅电容器

　　图3. 通信电路中的安装面积比较(示意图)

　　本系列产品中电容量1,000pF的“BTD1RVFL102”和电容量470pF的“BTD1RVFL471”已于2023年8月开始以月产50万个的规模投入量产。未来，ROHM计划再开发出电容量不同的五种新型号产品，将产品阵容扩大为七种型号。

　　关于未来的开发前景

　　本系列产品采用的是小而薄的封装，因此适合在智能手机和可穿戴设备等要求外壳和内部所用的器件更小更薄的应用中使用。另外，还可以用作小型物联网设备和光模块等的去耦电容器，有助于应用产品的小型化。

　　此外，预计随着未来通信标准对性能和功能要求的提高，智能手机和可穿戴设备等高频应用对小型薄型产品的需求将会日益增加，因此ROHM正在开发支持高频应用的型号，预计2024年9月出售样品。目标规格是也要能够支持在智能卡和RFID标签等超薄设备以及光纤收发器等超高速、大容量传输设备中的应用，希望新开发的产品应用范围更大，能从去耦电容器扩展到支持在高频电路中的使用等更多应用中。

　　另外，在汽车电动化、无线通信的覆盖范围向海上和空中扩展、数据中心数量增加等市场发展趋势下，车载设备和工业设备用的产品需求与日俱增。

　　在这种背景下，ROHM正在计划开发发挥硅电容器可靠性高这一特点的产品。车载和工业设备用的产品不仅要求具备高可靠性，而且对其耐压、电容量乃至尺寸和结构等的要求均与消费电子设备的要求有着明显不同，因此ROHM将不断壮大相关产品阵容，以满足这些市场需求(图4)。

利用硅半导体技术同时实现了小型化和高性能的ROHM首款硅电容器

　　图4. 未来的产品开发路线图

　　结语

　　要想在创造可持续发展的社会的同时不断丰富人们的生活，就需要在通信技术日新月异的大背景下，不断提高现有设备的性能，并推出前所未有的新服务和应用。硅电容器具有体积小、厚度薄、电容量大、温度特性优异等特点，因而有望成为未来发展中不可或缺的高性能器件之一。ROHM不仅通过开发高性能元器件来促进应用产品的进步，还将继续努力开发能够促进硅电容器市场发展的新产品。


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罗姆课堂 | 阻抗测量：方式选择和精度提升要点
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罗姆课堂 | 阻抗测量：方式选择和精度提升要点

　　在电路设计中，阻抗测量之所以非常重要，是因为它能够准确掌握交流信号下的复阻抗特性(Impedance: Z)。例如，在数GHz频段下，若天线阻抗发生偏移，将导致通信质量显著下降，并造成非预期的噪声和损耗。在实际应用场景中，虽然需要借助LCR测试仪、阻抗分析仪、VNA(矢量网络分析仪)等测量仪器进行准确测量，但若对测量和分析流程的理解不够充分，则难以发挥预期性能。本指南将从阻抗测量的方式选择和使用方法到精度提升方法，介绍高效率的阻抗测量。　　01 阻抗测量的原因和意义　　在电路性能未达设计预期时，准确识别元器件的实际特性对于锁定原因而言非常重要。仅依据规格书参数进行设计，会忽略频率特性和温度变化等因素导致的波动，从而引发非预期工作。这就要求通过阻抗测量来量化波动因素，从而提高设计精度。　　实测值与规格值存在差异的原因：寄生分量和频率特性　　产品规格书中列出的数值，通常是在1kHz和120Hz等标准测试条件下测得的值。若实际应用设备的工作频段、信号电平、直流偏置、温度及安装条件与其存在差异，实测结果将系统性偏离理想模型。要想预见差异并进行调整，需以理想元件的特性为出发点，了解现实中元器件的寄生分量和频率响应特性，下面以三种元件为例进行说明。　　影响测量结果的因素　　本节将重点关注元件固有的因素(电容和电感的频率、直流偏置、交流电平、温度)，并梳理导致测量结果变化的主要因素。有关因夹具和测量相关因素(校准、布线、周围环境)导致的误差，请参阅“测量步骤和测量环境”章节。　　02 阻抗测量的步骤和解读方法　　要想进行准确的元器件评估和电路性能预测，就需要掌握测量步骤和数据解读方法。如果测量值的判定标准模糊不清，就无法获得预期的性能。下面通过典型的电子元器件测量实例，详细介绍技术和数据的解读方法。　　自谐振的发现方法和解读　　在自谐振频率下，容抗与感抗相等，相位跨越0°。阻抗模值|Z|根据元件取极值：电容器为极小值，电感器为极大值。在实际应用中，通常通过频率扫描来确认|Z|的极值(极小值/极大值)与相位0°在同一频率处重合，并将该频率定义为“SRF”。电容器超过SRF后会呈现感性，而电感器超过SRF后则会呈现容性。　　测量前的校准步骤：开路、短路、负载补偿以及夹具管理　　通过矢量网络分析仪等进行单端口(1-port)校准时，需使用开路(Open)、短路(Short)、负载(Load)三种标准件，并将它们分别定义为理想元件叠加实际寄生分量后的模型。
2026-05-21 09:19 reading：272
ROHM推出适用于车载SoC的具有出色扩展性的电源解决方案丨通过PMIC与DrMOS的组合，实现更适合SoC的电源设计，并满足未来高性能化的需求~
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ROHM推出适用于车载SoC的具有出色扩展性的电源解决方案丨通过PMIC与DrMOS的组合，实现更适合SoC的电源设计，并满足未来高性能化的需求~

　　中国上海，2026年5月19日——全球知名半导体制造商ROHM(总部位于日本京都市)今日宣布，推出PMIC*1“BD968xx-C系列”和DrMOS*2“BD96340MFF-C”相结合的新电源解决方案，该方案非常适用于ADAS(高级驾驶辅助系统)、DMS(驾驶员监控系统)和感测摄像头等车载应用的SoC*3。　　该解决方案可根据SoC的应用场景和性能要求，灵活组合Main Configurable PMIC*4、Sub PMIC和DrMOS，从而能够支持从低端到高端的各类SoC，并可根据其处理性能和功能实现具备扩展性的电源配置，有助于减少机型扩展时的工时，并提升电源效率。另外，构成该解决方案的产品均符合车规级可靠性标准AEC-Q100，可确保高可靠性。Main PMIC具备车载SoC应用所需的输出电压范围和灵活的电源时序控制功能，能够灵活应对不同SoC制造商、乃至同一SoC的不同代次和不同等级对电源的差异化要求。同时，还内置了电压、电流和温度监控及保护功能，确保车载应用所需的高可靠性和安全性。Main PMIC“BD96803Qxx-C”和“BD96811Fxx-C”是适用于低端SoC的、预期以单体形式使用的产 品 。 另 一 方 面 ， Main PMIC“BD96805Qxx-C” 和 Sub PMIC“BD96806Qxx-C” 通 过 与DrMOS“BD96340MFF-C”进行组合，能够应对SoC中更低电压和更大电流的需求，具备出色的扩展性。新产品已经开始量产。详细信息请联系ROHM销售代表或通过ROHM官网的“联系我们”垂询。　　<开发背景>近年来，随着ADAS的日益成熟、车载摄像头的功能提升以及ECU整合程度的不断提高，车载SoC正朝着高性能化的方向快速发展。与此同时，在ECU整合的背景下，汽车电子电气架构向域控架构*5的转型，正在推动以域控制器为核心的系统不断扩大应用。伴随着这一趋势，业界对以低电压、大电流驱动SoC的电源设计、精准的电源时序控制以及优异的可靠性提出了比以往更高的要求。另一方面，以往的电源设计需要针对每个SoC制造商、每一代产品的差异化要求进行个别应对，且在机型扩展时还需要重新设计电路，导致设计工时和验证负担增加，这是其一大课题。针对这些课题，ROHM基于“可配置(Configurable)”的设计理念，开发出了通过组合PMIC和DrMOS来灵活优化配置的电源解决方案，该方案不仅可以根据SoC的性能和应用进行高效的电源设计，还能够满足未来的性能提升需求。　　<应用示例>高功率SoC：ADAS、DMS、座舱集成系统等　　中等功率SoC：全景环视系统、泊车辅助系统等　　低功率SoC：感测摄像头、车身控制、各种传感器控制等　　<术语解说>*1) PMIC(电源管理IC)　　一种内含多个电源系统、并在一枚芯片上集成了电源管理和时序控制等功能的IC。与单独使用DC-DC转换器IC、LDO及分立元器件等构成的电路结构相比，可以显著节省空间并缩短开发周期，因此近年来，无论在车载设备还是消费电子设备领域，均已成为具有多个电源系统的应用中的常用器件。　　*2)DrMOS　　集成了MOSFET和栅极驱动器IC的模块。其结构很简单，不仅有助于缩短设计周期，还可减少安装面积并实现高效率的功率转换。另外，其内部配有栅极驱动器，MOSFET的驱动也稳定，可确保高可靠性。　　*3)SoC(System-on-a-Chip)　　将CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)、存储器、接口等集成于一枚电路板上的集成电路。因其可以实现出色的处理能力和功率转换效率并能节省空间，而被广泛应用于车载设备、消费电子和工业设备领域。　　*4) Configurable PMIC　　输出电压和电源时序可根据应用进行设置，并且能够根据不同的SoC和系统规格灵活应对电源配置的电源管理IC。　　*5) 域架构(Domain Architecture)　　将安装在车辆上的多个ECU(Electronic Control Unit)按功能域进行集中管理的结构。　　在各个功能域中，统管多个ECU的上层控制单元称为“域控制器”。
2026-05-20 10:08 reading：339
ROHM PLECS Simulator上线！实现电力电子电路的快速验证
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ROHM PLECS Simulator上线！实现电力电子电路的快速验证

　　中国上海，2026年4月23日——全球知名半导体制造商ROHM(总部位于日本京都市)今日宣布，在ROHM官网上发布了基于仿真软件PLECS® *开发的仿真工具“ROHM PLECS Simulator”，该工具可在Web上高速仿真ROHM功率器件的工作情况，非常适合电力电子电路的设计人员和系统设计人员使用。　　“ROHM PLECS Simulator”可以通过从官网的列表中选择电力电子电路的拓扑以及ROHM提供的各种功率器件，在数秒到数分钟内即可完成损耗和温升等参数的仿真。在电路设计的初期阶段，该工具可大幅减少理想器件选型所需的工时。ROHM官网上目前已发布20种拓扑，并且计划未来将进一步扩充SiC器件、IGBT和功率模块等产品的器件模型及拓扑。　　本仿真工具只需在ROHM官网上完成用户注册，即可免费使用。另外，在专题页面上，除了该仿真工具的访问入口外，还发布了用户使用时所需的资料(用户操作手册、电路工作说明应用指南)。　　在电路设计时，尤其是在电力电子电路中，通常会采用仿真来代替成本高又耗时长的硬件试制。ROHM于2020年发布了可一次性验证功率器件产品和IC产品的“ROHM Solution Simulator”，并致力于不断扩充拓扑和器件模型。通过ROHM提供的高精度SPICE模型，用户能够以高度的复现性确认接近实际设备的波形，这一点获得了广泛好评。另一方面，用户还希望在开发初期阶段，能够基于损耗和发热验证，在短时间内选出理想的功率器件。　　针对这一需求，ROHM推出了“ROHM PLECS Simulator”，专门用于损耗和热计算。用户可以利用PLECS®进行快速的初期探讨，运用“ROHM Solution Simulator”的优势进行详细且高精度的验证，并根据不同的开发阶段进行区分使用，进而实现从设计的损耗和发热验证到波形检查的一体化仿真。　　<术语解说>　　*) PLECS®　　为了在虚拟空间中对含有控制的复杂电气与电力系统进行建模和仿真而开发的电力电子电路及系统的仿真工具。擅长进行损耗等参数的高速计算，能够在开发的上游阶段快速验证整个系统的响应性能。　　PLECS® 是 Plexim,Inc.的注册商标。
2026-04-23 16:21 reading：616
ROHM开发出第5代SiC MOSFET，高温下导通电阻可降低约30%！
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ROHM开发出第5代SiC MOSFET，高温下导通电阻可降低约30%！

　　中国上海，2026年4月21日——全球知名半导体制造商ROHM(总部位于日本京都市)今日宣布，开发出新一代EcoSiC™——“第5代SiC MOSFET”，该产品非常适用于xEV(电动汽车)用牵引逆变器*等汽车电动动力总成系统以及AI服务器电源和数据中心等工业设备的电源。　　ROHM在开发第5代SiC MOSFET的过程中，通过改进器件结构并优化制造工艺，与以往的第4代产品相比，成功地将功率电子电路实际使用环境中备受重视的高温工作时(Tj=175℃)的导通电阻降低约30%(相同耐压、相同芯片尺寸条件下比较)。在xEV用牵引逆变器等需要在高温环境下使用的应用中，该产品有助于缩小单元体积，提高输出功率。　　第5代SiC MOSFET已于2025年起先行提供裸芯片样品，并于2026年3月完成开发。　　另外，ROHM计划从2026年7月起开始提供配有第5代SiC MOSFET的分立器件和模块的样品。未来，ROHM将进一步扩大产品阵容，同时完善设计工具，并强化针对应用产品设计的支持体系。　　<开发背景>　　近年来，在工业设备领域，随着生成式AI和大规模数据处理技术的普及，用于AI处理等的高性能服务器的引进速度不断加快。由于这类应用的功率密度不断提高，引发了业界对电力系统负荷加重以及局部供需紧张的担忧。作为解决这一难题的对策，将太阳能等可再生能源与供电网络等相结合的智能电网备受关注，但能源转换和蓄电过程中的损耗降低仍是一大挑战。在车载领域的下一代电动汽车中，除了延长续航里程和提升充电速度之外，还要求进一步降低逆变器损耗、提升OBC(车载充电器)性能。因此，在上述数千瓦到数百千瓦级大功率应用中，能够实现损耗降低与高效化兼顾的SiC器件正在加速普及。　　ROHM于2010年在全球率先开始量产SiC MOSFET，并很早就推出了符合车规级可靠性标准(AEC-Q101)的产品群，通过将SiC广泛应用于各种大功率应用中，助力降低能源损耗。此外，第4代SiC MOSFET于2020年6月开始提供样品，并在SiC的普及阶段就推出了分立器件和模块等丰富多样的产品阵容，目前已在全球车载设备和工业设备领域得到了广泛应用。此次ROHM开发出的第5代SiC MOSFET实现了业界超低损耗，将进一步扩大SiC的应用领域。　　未来，ROHM计划进一步扩充第5代SiC MOSFET的耐压和封装阵容，同时，通过推动已进入普及阶段的SiC在各个领域的实际应用，为提高各种大功率应用的电能利用效率持续贡献力量。　　<应用示例>　　车载设备：xEV用牵引逆变器、车载充电器(OBC)、DC-DC转换器、电动压缩机　　工业设备：AI服务器及数据中心等的电源、PV逆变器、ESS(储能系统)、UPS(不间断电源)　　eVTOL、AC伺服　　<关于“EcoSiC™”品牌>　　EcoSiC™是采用了因性能优于硅(Si)而在功率元器件领域备受关注的碳化硅(SiC)的元器件品牌。从晶圆生产到制造工艺、封装和品质管理方法，ROHM一直在自主开发SiC产品升级所必需的技术。另外，ROHM在制造过程中采用的是一贯制生产体系，目前已经确立了SiC领域先进企业的地位。　　EcoSiC™是ROHM Co., Ltd.的商标或注册商标。　　<术语解说>　　*) 牵引逆变器　　电动汽车的驱动电机采用的是相位差为120度的三相交流电驱动。将来自电池的直流电转换为交流电以实现这种三相交流电的逆变器即牵引逆变器。
2026-04-22 09:07 reading：526
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