日本的SiC相關業務目前正在迅速增長。SiC與現有的硅（Si）相比可大幅削減電力損耗，因此作為新一代功率半導體材料備受關注。但此前，SiC功率元件在成本和特性方面還存在一些問題，因此只在部分用途得到了采用。為改善這種狀況，以日本企業為中心，擴大SiC相關業務的動向日益活躍。

　　其中比較積極的是羅姆公司。該公司是首家投產SiC肖特基勢壘二極管（SBD）和SiC MOSFET的日本企業。而且，羅姆還宣布從2012年3月開始“全球首次量產”晶體管和二極管都采用SiC的“全SiC”功率模塊（以下簡稱全SiC模塊）（圖1）。

　　圖1：開始量產全SiC功率模塊

　　配備SiC SBD和SiC MOSFET的全SiC功率模塊的額定電壓為1200V，額定電流為100A。（攝影：（a）羅姆）

　　在二極管中采用SiC的產品此前就有，但連晶體管也采用SiC的模塊此次還是首次實現產品化。羅姆介紹說，之所以能率先量產全SiC模塊，“主要是因為已經投產了SiC MOSFET”。截至2012年3月，銷售SiC MOSFET的企業只有美國的科銳和日本的羅姆。

　　羅姆的全SiC模塊通過在二極管和晶體管兩種元件中采用SiC，大幅削減了電力損耗。與采用硅IGBT的功率模塊相比，可將開關損耗減小85％。

　　此外，還可實現100kHz以上的高速開關，開關頻率是硅IGBT模塊的10多倍。

　　目前，羅姆量產的全SiC模塊只有額定電壓為1200V、額定電流為100A的一款產品。據羅姆介紹，雖然額定電流只有100A，但由于實現了高速開關和低損耗，可以替換額定電流為200～400A的硅IGBT模塊。替換400A級的硅IGBT模塊時，估計體積能削減約50％。

　　羅姆介紹說，全SiC模塊的價格目前還很高，是硅IGBT模塊的“3～5倍” ，但計劃在數年內將價格降至硅IGBT模塊的2倍左右。

　　使SiC相關業務銷售額達到160億日元

　　羅姆計劃首先將全SiC模塊銷售到工業設備領域。“效率高、外形尺寸小是得到采用的關鍵”（該公司）。雖然目前只有一款產品，不過為了使全SiC模塊廣泛用于光伏發電系統、風力發電系統和鐵路領域等，羅姆打算擴充產品線。該公司表示，計劃在今后一年內投產額定電壓為1200V、額定電流為300A的產品，以及額定電壓為1700V、額定電流為數百安培以上的產品。

　　除此之外，羅姆還在推進制作功率元件所需的SiC基板的大口徑化。因為口徑越大生產效率越高，有助于削減功率元件的成本。該公司還在其集團公司德國SiCrystal制造和銷售SiC基板。目前以口徑為4英寸的產品為主，預定2013年內量產口徑為6英寸的產品，用于制造功率元件。

　　羅姆計劃通過上述SiC相關業務的強化措施來增加銷售額（圖2）。該公司2010年度SiC業務的銷售額為17億日元，2011年度預計為35億日元，計劃2012年度提高至50億日元，2014年度提高至160億日元。

　　圖2：計劃迅速擴大SiC相關業務

　　羅姆一直致力于SiC相關業務（a）。該業務2010年度的銷售額為17億日元，2011年度預計為35億日元，計劃2012年度提高至50億日元，2014年度提高至160億日元（b）。

　　將用途擴大到工業設備和鐵路領域

　　不僅是羅姆，其他日本企業也表現出了積極致力于SiC相關業務的態度。最近，SiC功率元件的應用范圍在不斷擴大。例如，富士電機將從2012年9月開始量產“日本國內首款”（該公司）配備SiC二極管的工業逆變器，主要用于數據中心和水處理設施等中連續工作的空調產品及風扇的控制，備有輸出功率為5.5kW、7.5kW和11kW的三款機型。

　　鐵路領域方面，三菱電機、東芝和日立制作所分別在鐵路車輛的馬達逆變器中采用了SiC SBD。三菱電機的產品配備在了東京Metro地鐵的車輛上，已經開始運行，目前正在評測中。

　　預計今后SiC的應用范圍還會進一步擴大，其中應用最多的將是電動汽車（EV）的充電用途。某SiC功率元件技術人員說道：“在定置型快速充電器內的升壓電路，以及可利用家用電源充電的插電式混合動力車內的受電部升壓電路方面存在需求。”。該技術人員認為，為削減電力損耗以及縮小產品尺寸，“最近1～2年，SiC二極管將得到廣泛采用”。