Резюме

BM2P014 - это высокоспециализированная интегральная схема (ИС) источника питания, разработанная компанией ROHM Semiconductor и предназначенная для использования в изолированных flyback-преобразователях. Являясь частью разнообразной линейки продукции ROHM, которая охватывает устройства памяти, усилители, датчики и микроконтроллеры, BM2P014 служит примером приверженности компании к производству высококачественных и эффективных электронных компонентов. Эта ИС отличается своей ролью в достижении оптимальной производительности и эффективности в приложениях преобразования энергии, поддерживаемых строгими процессами тестирования и проверки для достижения строгих целей проектирования. ROHM Semiconductor завоевала репутацию компании, придерживающейся философии "Качество превыше всего", которая выходит за рамки характеристик продукции и включает в себя экономическую эффективность, своевременную доставку, превосходное обслуживание и минимальное воздействие на окружающую среду. Эта приверженность качеству проявляется в BM2P014, в котором используется передовая траншейная технология, повышающая производительность и масштабируемость МОП-транзисторов. Эти инновации подчеркивают постоянное стремление ROHM к совершенствованию полупроводниковых технологий, позиционируя BM2P014 как ведущее решение для преобразования энергии AC/DC в различных промышленных и потребительских приложениях. BM2P014 отличается встроенной схемой запуска 650 В и импульсным МОП-транзистором, которые способствуют низкому энергопотреблению и высокой эффективности. В его конструкции предусмотрены такие важные функции безопасности, как блокировка при пониженном напряжении (UVLO), защита от перегрузки по напряжению (OVP) и защита от перегрузки по току (OCP). Благодаря этим характеристикам BM2P014 подходит для широкого спектра приложений, включая бытовые приборы, быстрые зарядные устройства, адаптеры и промышленное оборудование, где эффективность и надежность имеют первостепенное значение. Кроме того, способность работать в условиях малой нагрузки с перерывами повышает его привлекательность в энергоэффективных конструкциях. Микросхема BM2P014 компании ROHM также стала частью значительных достижений на рынке полупроводников, стимулируя рост силовой GaN-технологии и обеспечивая инновации в таких секторах, как центры обработки данных и автомобильные приложения. Вклад ИС в создание высокоэффективных решений по электропитанию согласуется с более широкой отраслевой тенденцией к энергоэффективности и миниатюризации, стимулируемой развитием технологий IoT и искусственного интеллекта. Это делает BM2P014 не только ключевым игроком в портфеле продукции ROHM, но и ключевым компонентом в развивающемся ландшафте современных электронных систем.

Обзор

BM2P014 - это интегральная схема (ИС) источника питания, разработанная компанией ROHM Semiconductor и предназначенная специально для использования в изолированных flyback-преобразователях. Эта ИС является частью обширной линейки продукции ROHM, которая включает в себя различные высококачественные компоненты, от устройств памяти и усилителей до датчиков и микроконтроллеров.

. Основной задачей этой ИС является достижение оптимальной производительности и эффективности на основе четко определенных целей и спецификаций. Оценка ее производительности включает в себя тщательный процесс проверки, чтобы убедиться, что цели проектирования успешно достигнуты. Компания ROHM Semiconductor, известная своим подходом "Качество превыше всего", завоевала репутацию поставщика высококачественной продукции на мировой рынок. Эта философия распространяется не только на характеристики готовых изделий, но и на такие аспекты, как стоимость, доставка, обслуживание и воздействие на окружающую среду. Строгие стандарты качества компании нашли отражение в конструкции и производственных процессах BM2P014, которые направлены на удовлетворение высоких ожиданий клиентов. BM2P014 был подвергнут всестороннему тестированию и оценке, чтобы подтвердить свою эффективность. Первые оценки показали значительный прогресс, особенно в контексте траншейной технологии ROHM, которая направлена на повышение производительности и масштабируемости МОП-транзисторов. Это является частью постоянного стремления ROHM к инновациям и совершенствованию полупроводниковых технологий.

BM2P014 Описание продукта

BM2P014 - это ИС DC/DC-преобразователя с ШИМ, производимая компанией ROHM Semiconductor. Этот компонент является частью серии BM2Pxx4, разработанной специально для приложений преобразования питания AC/DC, требующих наличия электрической розетки.

. BM2P014 поддерживает как изолированные, так и неизолированные устройства, что позволяет упростить проектирование различных маломощных электрических преобразователей. Одной из ключевых особенностей BM2P014 является встроенная схема запуска 650 В и 650 В переключающий MOSFET, которые способствуют низкому энергопотреблению и высокому КПД. ИС работает в токовом режиме ШИМ с частотой переключения 65 кГц, которая может быть снижена в условиях малой нагрузки для дальнейшего повышения эффективности. Кроме того, в BM2P014 реализована функция скачкообразной перестройки частоты для минимизации электромагнитных помех (EMI). Безопасность и защита имеют первостепенное значение в конструкции BM2P014. ИС включает в себя различные механизмы защиты, такие как блокировка при пониженном напряжении (UVLO), защита от перегрузки по напряжению (OVP) и защита от перегрузки по току (OCP) в течение одного цикла. Среди других особенностей можно отметить работу в серийном режиме при небольшой нагрузке, функцию плавного пуска и функцию бланкирования переднего края. BM2P014 выпускается в корпусах типов DIP7K и DIP7F с типовыми размерами 9,27 мм x 6,35 мм x 8,63 мм и 9,20 мм x 6,35 мм x 7,60 мм, соответственно, с шагом 2,54 мм. Эти корпуса обеспечивают гибкость при различных конструктивных решениях.

Технические детали

Микросхема BM2P014 ROHM Semiconductor обладает расширенными возможностями и характеристиками, подходящими для различных применений, в частности, в бытовых приборах, таких как пылесосы, увлажнители, очистители воздуха, кондиционеры, кухонные нагреватели IH и рисоварки. Он поставляется в корпусе DIP7 с размерами 9,20 мм x 6,35 мм x 4,30 мм и шагом 2,54 мм (типовой).

. Устройство работает в диапазоне напряжений питания VCC от 8,9 до 26,0 В и имеет номинал DRAIN до 650 В. Рабочий ток зависит от режима: В нормальном режиме он составляет 0,950 мА (типичный) для BM2P014, а в режиме Burst Mode значительно снижается до 0,400 мА (типичный). Частота колебаний установлена на 65 кГц, с функцией понижения частоты и работы в серийном режиме при небольшой нагрузке, что способствует высокой эффективности и низкому уровню электромагнитных помех (EMI). BM2P014 включает в себя встроенную схему запуска 650 В и встроенный 650 В переключающий MOSFET, что упрощает процесс проектирования. В устройство интегрированы ключевые защитные функции, такие как защита вывода VCC от пониженного напряжения, защита вывода VCC от перенапряжения, защита вывода SOURCE от обрыва и защита вывода SOURCE от короткого замыкания. Что касается сопротивления включения MOSFET, то BM2P014 имеет сопротивление 1,4Ω (типовое). Частота переключения регулируется на уровне 65 кГц, что делает его пригодным для эффективного преобразования энергии и управления. Устройство также оснащено функцией плавного пуска, схемой защиты от перегрузки по току в течение одного цикла, схемой защиты от перегрузки по вторичному току и функцией перестройки частоты, которые способствуют повышению общей надежности и эффективности устройства. Кроме того, BM2P014 ROHM Semiconductor разработан для легкой реализации, так как он включает в себя переключаемый MOSFET внутри микросхемы. Прикладная схема обычно включает в себя вход переменного тока (85-265 В переменного тока), предохранитель, фильтр, диодный мост и усилитель ошибки, как показано на представленной схеме (рис. 1).

Приложения

BM2P014, ИС источника питания, оптимизированная для SiC MOSFET, используется в различных приложениях благодаря своим расширенным возможностям. Одним из наиболее заметных применений является разработка изолированных флайбэк-преобразователей AC-DC, где они обеспечивают высокую эффективность при небольшой нагрузке, позволяя работать в серийном режиме и снижая энергопотребление в состоянии ожидания.

. Это делает его хорошо подходящим для промышленных применений, учитывая широкий диапазон рабочих температур и наличие множества защитных функций. Еще одна важная область применения BM2P014 - быстрые зарядные устройства и адаптеры, которые стимулируют развитие силовой GaN-технологии. Эта ИС поддерживает более высокую мощность, достигающую 300 Вт, и способствует разработке "полностью GaN" зарядных устройств, которые максимально используют GaN на одно зарядное устройство. Кроме того, BM2P014 используется в центрах обработки данных и автомобильных приложениях. По прогнозам, к 2028 году объем рынка силовых GaN-устройств в этих секторах превысит $2 миллиарда. BM2P014 также используется в различном бытовом и промышленном электронном оборудовании, используя опыт ROHM в области аналоговых технологий. Эти технологии играют ключевую роль в схемах управления электропитанием, обеспечивающих стабильную работу электронных устройств и двигателей, что соответствует растущему спросу на высокую производительность, энергоэффективность и миниатюризацию, вызванному развитием IoT и искусственного интеллекта. Кроме того, роль BM2P014 в обеспечении стабильной работы электронного оборудования еще более усиливается благодаря широкому ассортименту продукции ROHM, который включает в себя ИС управления питанием и драйверы двигателей, светодиоды, ИС датчиков и другие компоненты. Эти продукты находят применение в автомобильных, промышленных, медицинских и коммуникационных системах, демонстрируя универсальность BM2P014 в различных секторах.

Преимущества

ИС BM2P014 от ROHM Semiconductor обладает рядом преимуществ, предназначенных для высокоэффективных приложений. Одним из ключевых преимуществ является способность поддерживать высокий КПД даже в условиях небольшой нагрузки за счет использования серийных операций, что значительно снижает энергопотребление в режиме ожидания

. Кроме того, ИС оснащена различными защитными механизмами, включая защиту от пониженного напряжения, защиту от повышенного напряжения, а также защиту от обрыва и короткого замыкания на выводе SOURCE. Встроенный 650-вольтовый импульсный MOSFET не только упрощает процесс проектирования, но и повышает общую производительность преобразователя. Кроме того, функция скачкообразной перестройки частоты, встроенная в ИС, помогает минимизировать электромагнитные помехи (EMI), способствуя более чистой и надежной работе. Широкий диапазон рабочих температур BM2P014 (от -40°C до +105°C) делает его хорошо подходящим для сложных промышленных приложений, обеспечивая стабильную работу в жестких условиях.

Сравнение с аналогичными продуктами

BM2P014 от ROHM Semiconductor выделяется на конкурентном поле интегральных схем и решений для управления питанием. При сравнении с аналогичными продуктами, такими как траншейные и планарные МОП-транзисторы других ведущих производителей, становится очевидным несколько ключевых отличий. Например, в устройствах ROHM поколения 4 используется инновационная двумерная решетка затворов, которая увеличивает плотность затворов на единицу площади почти в два раза. Такая конструкция позволяет BM2P014 достичь более низкого Ron-A по сравнению с другими ведущими на рынке планарными МОП-транзисторами, что было существенным ограничением предыдущих траншейных конструкций.

. Включение заземленных канавок источника, которые простираются глубже в область дрейфа, еще больше улучшает характеристики, защищая оксид затвора и снижая сопротивление включения. Кроме того, компания ROHM недавно представила два новых типа 650-вольтовых IGBT, которые обладают сочетанием низких потерь проводимости и высокой скорости переключения. Это существенное улучшение по сравнению с традиционными конструкциями IGBT, повышающее эффективность и производительность в приложениях управления питанием. Стремление компании к инновациям выходит за рамки аппаратного обеспечения, о чем свидетельствует ее ориентация на программное обеспечение и решения системного уровня. В отличие от традиционных полупроводниковых компаний, которые часто испытывают трудности с разработкой программного обеспечения и стратегий выхода на рынок, ROHM развивается, чтобы решить эти проблемы, тем самым выгодно позиционируя свою продукцию на рынке. Продуктовая палитра ROHM, включающая широкий спектр компонентов, таких как ИС управления питанием, светодиоды, сенсорные ИС и SiC Power устройства, обеспечивает широкое применение в различных секторах, включая автомобильную, промышленную и бытовую электронику. Такое разнообразие компонентов еще больше отличает BM2P014 с точки зрения универсальности и потенциала интеграции. Что касается исследований и разработок, то в ROHM работает более 2 800 инженеров, которые занимаются разработкой полупроводников нового поколения, композитных устройств и новых технологий материалов. Эти активные исследования и разработки способствуют превосходной производительности и надежности таких продуктов, как BM2P014.

История развития

ROHM Semiconductor имеет богатую историю технологических достижений и корпоративного роста. Путь компании начался со значительных вех, которые способствовали ее нынешнему статусу в полупроводниковой промышленности. В 1984 году ROHM добилась революционного успеха, первой в мире создав лазерные диоды с использованием методики молекулярно-лучевой эпитаксии (MBE) для промышленных целей. Эта инновация положила начало влиятельному присутствию ROHM на рынке полупроводников.

. После этого достижения компания разработала свои первые 4- и 8-разрядные микроконтроллеры на базе оригинальных процессоров в 1985 году, продемонстрировав свое мастерство в технологии микроконтроллеров. К 1986 году ROHM еще больше расширила свои возможности, открыв Центр исследований и разработок, который теперь известен как Центр разработки LSI. В этом же году компания была включена в Первую секцию фондовой биржи Осаки, что отражает ее растущее значение в отрасли. Стремление ROHM к инновациям продолжилось разработкой и продажей ИС памяти и конденсаторов в том же году. Конец 1980-х годов был отмечен значительным расширением и развитием. В 1987 году ROHM основала компанию ROHM Electronics Taiwan Co., Ltd. и открыла производственный завод в Таиланде, который теперь известен как RIST. Инновационная деятельность компании продолжилась разработкой цифровых транзисторов в 1982 году и диодов с переключением диапазонов в 1983 году, которые еще больше укрепили ее позиции на рынке полупроводников. 1990-е и 2000-е годы также стали периодом значительного роста и вклада в технологические и социальные инициативы. В 1998 году компания ROHM выступила одним из спонсоров концерта "New Japan Philharmonic Special" под управлением Сейджи Одзавы, а в последующие годы она создала множество технологических центров и производственных предприятий по всему миру, в том числе в Китае и Европе. В этот период также были начаты такие значительные проекты, как вклад ROHM Plaza в Университет Рицумейкан и Университет Дошиша, а также проект по восстановлению лесов "ROHM Forest" в Австралии. В последние годы ROHM продолжает расширяться и внедрять инновации. Например, в 2015 году компания разработала первую в мире ИС управления AC/DC-преобразователем для SiC-привода, а в 2019 году она первой в мире получила сертификацию по международному стандарту беспроводной связи Wi-SUN. Кроме того, в 2022 году ROHM вышла на Prime Market Токийской фондовой биржи, присоединилась к глобальной инициативе по возобновляемым источникам энергии RE100 и заключила соглашение с префектурой Сига о расширении связей между людьми и лесами. Постоянное стремление ROHM к инновациям проявляется в том, что в 2017 году компания разработала первые в отрасли оп-амперы с бесшумной конструкцией, а в 2019 году - первые в отрасли ИС AC/DC-преобразователей со встроенным 1700-вольтовым SiC MOSFET. Эти достижения подчеркивают неизменную приверженность ROHM к развитию технологий и позитивному вкладу в развитие общества.

Производство и контроль качества

Компания ROHM Semiconductor твердо намерена поддерживать конкурентное превосходство с помощью своей производственной философии, известной как Monozukuri. Этот подход нацелен на постоянное улучшение показателей качества, стоимости и доставки (QCD) в производственных подразделениях компании.

. Стремясь к эффективности и оперативности, ROHM разрабатывает гибкие производственные линии, способные поставлять клиентам необходимое количество продукции именно тогда, когда это необходимо. Одной из ключевых инициатив, направленных на достижение этой цели, является стремление к полной автоматизации производства, особенно в ночное время, с конечной целью распространения этого принципа на массовые производственные линии. Следуя принципу "Качество превыше всего", ROHM интегрирует качество во все аспекты своей деятельности. Качество в ROHM охватывает не только характеристики готовой продукции, но и стоимость, доставку, обслуживание и воздействие на окружающую среду. Каждый этап производственного процесса, от разработки продукции до закупки сырья, подвергается тщательному контролю для обеспечения высоких стандартов. Благодаря такому комплексному подходу к управлению качеством компания ROHM получила несколько сертификатов, включая ISO9001, ISO/TS16949, ISO/IEC17025, ISO13485 и ISO14001. ROHM применяет передовые алгоритмы для оптимизации производственных процессов. После успешного тестирования и проверки прототипов на отечественных и зарубежных заводах было отмечено значительное улучшение ключевых показателей эффективности, таких как коэффициент использования и задержки поставок. Внедрение этих алгоритмов позволило значительно сократить время вычислений, что дает возможность более своевременно и оптимально реагировать на изменение условий производства. В дальнейшем ROHM планирует усовершенствовать эти системы путем проведения серии пробных операций на зарубежных заводах, а полномасштабное внедрение намечено на апрель 2024 года. Компания также уделяет большое внимание безопасности и здоровью на рабочем месте, придерживаясь международных стандартов, таких как OHSAS 18001. Что касается закупок, то ROHM стремится обеспечить качество и стабильность поставок запчастей и материалов, применяя при этом практику закупок по КСО, учитывающую трудовые, этические и экологические аспекты. Эта приверженность качеству и ответственному подходу к закупкам помогает поддерживать надежное, высококачественное и стабильное производство.

Влияние на рынок

Полупроводник BM2P014 от ROHM оказал значительное влияние на рынок, что было обусловлено более широкими стратегиями и инициативами компании. Усилия ROHM по развитию инновационных продуктов и поддержанию стандартов качества вывели компанию в число ключевых игроков в полупроводниковой промышленности. Ориентация компании на решения, ориентированные на клиента, и техническую поддержку укрепили ее присутствие на мировом рынке.

. ROHM предприняла значительные меры по совершенствованию производственных процессов. Они включают в себя повышение производительности и автоматизацию процессов сборки, что способствует выпуску бездефектной продукции. Такие инновации позволяют ROHM эффективно удовлетворять растущие потребности рынка. Экологические, социальные и управленческие инициативы (ESG) также сыграли решающую роль в рыночной стратегии ROHM. Стремясь к нулевым выбросам парниковых газов и безотходному производству, ROHM не только выполняет нормативные требования, но и привлекает внимание экологически сознательных потребителей и предприятий. Это стремление к устойчивому развитию перекликается с более широкой рыночной тенденцией к использованию "зеленых" технологий, что еще больше усиливает влияние ROHM на рынке. Кроме того, стратегические партнерства и инвестиции ROHM в развитие рабочей силы, как ожидается, позволят снизить потенциальный дефицит кадров в полупроводниковой промышленности. Сотрудничество с образовательными учреждениями и общественными организациями с целью подготовки квалифицированных техников и инженеров имеет решающее значение для поддержания долгосрочного роста рынка. Такая дальновидность гарантирует, что ROHM останется конкурентоспособной и сможет удовлетворить будущие потребности рынка.

Тематические исследования

Дело о загрязнении грунтовых вод компанией Rohm and Haas

Еще в 1980 году компания Rohm and Haas столкнулась с расследованием по поводу загрязнения грунтовых вод в Рингвуде, штат Иллинойс, округ МакГенри. Завод компании подвергся тщательному изучению из-за опасений, что его деятельность могла привести к загрязнению грунтовых вод в городе. Исследования, финансируемые компанией Rohm and Haas, показали, что загрязнение грунтовых вод не повлияло на городскую колодезную воду. Несмотря на эти выводы, компания Rohm and Haas в настоящее время является одной из пяти корпораций, вовлеченных в коллективный иск, поданный жителями города. В иске утверждается, что между деятельностью завода и возникновением рака мозга или гипофиза у 34 из 1 074 жителей существует прямая связь. Подробное расследование из шести частей, проведенное газетой Northwest Herald, указывает на серьезные нарушения, допущенные как местными органами здравоохранения, так и компанией Rohm and Haas.

.

Трудовые отношения в компании Rohm and Haas

За свою историю компания Rohm and Haas пережила немало трудовых конфликтов. В частности, в 1969 году члены профсоюза работников нефтяной, химической и атомной промышленности устроили забастовку на предприятии Rohm and Haas Deer Park в округе Харрис, штат Техас.

. Это событие высветило текущие проблемы трудовых отношений в компании.

Сотрудничество ROHM с Quanmatic

В январе 2023 года ROHM Semiconductor приступила к изучению квантовых решений совместно с компанией Quanmatic, основанной известными учеными и промышленными экспертами, включая профессора Нозуму Тогаву из Университета Васэда. К сентябрю 2023 года совместными усилиями удалось создать прототип, повышающий эффективность квантовых вычислений для процесса EDS. Этот инновационный подход объединяет опыт Quanmatic в области квантовых и классических вычислений с обширными знаниями и данными ROHM, прокладывая путь к передовым методам оптимизации в производстве.

.

Достижения в области GaN-устройств

ROHM также заключила стратегическое партнерство для разработки и расширения производства устройств на основе нитрида галлия (GaN). Компания тесно сотрудничает с тайваньской стартап-компанией ANCORA, являющейся побочным предприятием Delta Electronics. Цель этого партнерства - использовать передовую технологию GaN для создания новых приложений и внести вклад в решение социальных проблем путем разработки GaN-устройств и управляющих ИС.

.

Перспективы на будущее

Решение проблемы нехватки рабочей силы

В ближайшие годы полупроводниковая промышленность столкнется со значительной нехваткой рабочей силы, особенно инженеров и техников. Традиционные кадровые резервы перегружены, и расширение поиска поставщиков из смежных отраслей, таких как фармацевтика, аэрокосмическая промышленность и автомобилестроение, является потенциальной ближайшей стратегией для смягчения этого дефицита.

. Прогнозы показывают, что к 2025 году годовой спрос на инженеров вырастет с 9 000 до 17 000, а спрос на техников удвоится с 7 000 до 14 000. Ожидается, что к 2027 году годовой спрос на всех работников достигнет 20 000 инженеров и 17 000 техников. Несмотря на различные программы развития рабочей силы, к 2029 году может сохраниться значительный дефицит кадров - от 59 000 до 146 000 работников, в зависимости от успеха таких инициатив, как закон CHIPS.

Интеграция квантовых технологий

Интеграция квантовых технологий представляет собой большой скачок вперед в производстве полупроводников, позволяя оптимизировать производственные процессы в режиме реального времени

. Компания ROHM Co., Ltd. находится в авангарде этого технологического прогресса, стремясь укрепить свою цепочку поставок за счет целостной оптимизации процессов с использованием квантовых технологий. Этот шаг рассматривается как необходимый для поддержания стабильных поставок полупроводников, которые становятся все более важными для достижения декарбонизации общества. Ожидается, что внедрение квантовой технологии повысит конкурентоспособность ROHM и будет широко применяться в полупроводниковой промышленности.

Экспансия на мировые рынки

ROHM уделяет особое внимание расширению своего присутствия на приоритетных рынках, в частности в Европе, где наблюдается значительный рост технологических инноваций в автомобильном секторе и секторе промышленного оборудования.

. Компания пересмотрела свой среднесрочный план управления в сторону повышения, что отражает ее высокие финансовые показатели и стратегические перспективы. Предлагая специализированные решения в области силовых и аналоговых устройств, ROHM стремится удовлетворить растущие потребности своей глобальной клиентской базы и еще больше укрепить свои позиции на рынке.

Технологические инновации

ROHM продолжает внедрять инновации в свои продукты, такие как система в корпусе (SiP), объединяющая 650-вольтовые GaN HEMT, драйверы затворов и периферийные компоненты, серийное производство которой началось в июне 2023 года.

. Этот продукт позволяет заменить обычные кремниевые МОП-транзисторы на более эффективные GaN HEMT, что подчеркивает опыт ROHM в области аналоговых технологий и ее стремление к разработке передовых полупроводниковых решений. Реализуя эти стратегии, ROHM стремится закрепить свое лидерство в полупроводниковой промышленности, решая текущие проблемы и позиционируя себя для будущего роста.