羅姆與台達聯手孕育高效節能方案 迎向低碳永續大未來

ROHM株式會社常務執行董事CSO兼財務本部長伊野和英。ROHM

現今，舉凡ESG、淨零排放、永續發展皆成為普世價值；鑒於此，向來高度關注這些議題的DIGITIMES、羅姆(ROHM)、台達電子等三家公司，於日前舉行以「掌握電源開發的關鍵，積極改善能源效率，致力邁向減碳社會」為主題的領袖跨境對談。這場線上對談由DIGITIMES電子時報社長黃欽勇主持，與談人包括台達副董事長柯子興，以及來自羅姆日本京都總部的常務執行董事伊野和英。

第三代電源半導體崛起，促使兩家公司緊密合作

台達創立至2022年逾半世紀，長年在能源領域有極為深厚的布局；至於整合元件廠(IDM)大廠羅姆，深耕半導體領域長達60年。兩家分屬台、日的頂尖企業，皆以追求節能、高效能源管理為經營願景，因而展開密切合作。

伊野和英表示，台達是領先全球以電源為核心的能源管理企業，秉持「環保、節能、愛地球」經營使命，持續開發節能解決方案，不斷提升產品的能源轉換效率；多年來台達在各種電源應用中大量採用羅姆產品。隨著淨零、碳中和聲浪高漲，半導體及電子元件扮演的角色更趨重要；羅姆具有高度的元件開發能力，也擅於發揮垂直整合生產體制的製造優勢，因而決定與深具應用與系統開發能量的台達緊密合作，以期聯手開創更高效、更節能的應用方案。尤其在GaN和SiC等功率元件領域，他深信更可展現兩家公司的協同效應。

柯子興指出，羅姆與台達有相似的地方，也有互補的地方。相似之處在於兩家公司皆有濃厚的工程師文化，都非常專注本業，台達專注在電源，羅姆專注在電源相關半導體。此外兩家公司也有互補之處，係因台達發展各式電源產品，從AC/DC、DC/DC、DC/AC，需要使用許多的電源半導體，正好與羅姆產生互補；更重要的，隨著第三代電源半導體崛起，雙方都認為必須對此投注更多的技術研發，進而深化了彼此合作關係。

台達與羅姆共同開發的過程中，因使用到第三代半導體，發現有諸多問題亟待克服，譬如SiC碳化矽因體積縮小之故，使得如何解決熱的問題更顯重要，加上在開發Lighting電源產品時，同樣有許多不易化解的散熱難題，所以雙方工程師就一起合作，思索如何徹底解決熱的難題。

伊野和英說，台達積極瞄準車電、工控設備等市場，不斷開發可減少環境負擔和高度安全性的先進技術，其中關鍵就是功率半導體與類比半導體。羅姆在2020年制定集團經營願景，重點即是放在電源及類比領域，協助客戶實現節能小型化；例如以SiC為中心的功率元件，以及閘極驅動器，皆已成為電動車等高功率市場領域的核心。另外，提升中低壓領域的電源效率也是重要課題之一，針對此部分，羅姆則以Nano系列為中心，持續推動電源IC、AC/DC轉換器、LED驅動器、馬達驅動器、IPM等產品的高性能化與高效率化，這些產品也一直被台達採用。

藉由小型化、節能化方案，助力實踐永續社會

柯子興指出，欲使電動車大流行，讓一般消費者都能輕易採購，有兩個重要關鍵，一是價位，另一是里程焦慮。為此台達思考許久，認為可針對節電部分做出最大貢獻。因此看待電動車時，不應僅聚焦電動車本身，而應綜觀電動車整個產業；故台達不只鎖定電動車的電控系統，也著眼在電動車裡頭所有電源轉換需求，因而對於充電議題，甚至是充電站與電網的整合效率，皆可謂著力甚深。

延續電動車議題，為實現碳中和，羅姆正積極開發更高效、更小、更輕的產品，期望針對電動車延長續航里程及實現電池尺寸小型輕量化做出貢獻；另為了縮短電池充電時間，不僅要求做到充電器的大電力傳輸，也致力維持充電器的尺寸、不隨之擴大；為克服此一複雜課題，SiC功率元件被各界寄予厚望。

伊野和英說，羅姆於2012年推出全球首款符合AEC-Q101標準的SiC-SBD產品，成功開拓OBC市場，至今已有逾20家客戶採用。2010年實現SiC MOSFET量產，2016年開始運用於車載Powertrain傳動系統，2018年率先將溝槽式元件架構導入量產，2020年成功開發第四代SiC MOSFET，可在不犧牲短路耐受時間下，實現業界頂級的低導通電阻，若安裝在車用逆變器，能展現優於IGBT約7%的性能，從而讓電動車續航里程擴大7%，相當降低近1,000美元電池成本。

至於深受業界關注的羅姆Nano系列電源IC產品，則充分運用羅姆累積的類比技術，追求「小型化、節能化」產生的技術成果；其中蘊含超高速控制技Nano Pulse Control，可一次性地將高壓轉換成低壓，實現系統簡化。羅姆今後將繼續以Nano系列產品為中心，計畫開發與GaN等功率元件整合的IC。

柯子興強調，有人稱次世代半導體為「Game Changer Device」，意謂它可改變整個遊戲規則。我認同它對電源來說是非常重要的產品，但問題在於要使用它並非易事，只因不管SiC或GaN的運作頻率都大幅拉高，更容易產生Noise干擾；另外它們的效率高、功率也高，因此若要將體積縮小，就會凸顯熱的問題；再者若欲真正表現出GaN和SiC的特性，常常不是用Discrete方法、而必須透過Module方式，意謂應用端和零件供應端需要通力整合，才能實現這些目標，此乃台達與羅姆可善加合作的地方。

而羅姆不僅是全球第一家實現SiC MOSFET量產的公司，爾後更促成相關應用市場的擴大；伊野和英預計SiC元件將以車載市場為中心快速擴張，從目前不到10億美元的市場規模，一路擴大到2025年的近40億美元，因此羅姆將以2020年在日本福岡竣工的新SiC工廠為中心、力求擴大產能。此外羅姆在GaN領域雖然是後起之秀，但透過與台達合作，成功提升開發速度；今後將積極開發立基於Nano Pulse Control等類比電源技術的控制IC，提供可徹底發揮GaN元件性能的電源方案，為建構永續社會做出更大貢獻。