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ROHM研發出150V GaN獨創結構 將閘極耐壓提升至8V
 

【CTIMES/SmartAuto 陳雅雯 報導】   2021年04月14日 星期三

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半導體製造商ROHM針對工控裝置和通訊裝置等電源電路,將150V GaN HEMT(GaN元件)的閘極耐壓(閘極-源極額定電壓)提升至8V。

ROHM利用獨創結構,將150V GaN HEMT(GaN元件)的閘極耐壓(閘極-源極額定電壓)提升至8V,有效解決工控裝置和通訊裝置等電源電路的可靠性問題。
ROHM利用獨創結構,將150V GaN HEMT(GaN元件)的閘極耐壓(閘極-源極額定電壓)提升至8V,有效解決工控裝置和通訊裝置等電源電路的可靠性問題。

近年來,在伺服器系統等設備中,由於IoT裝置的需求日益增長,功率轉換效率的提升和裝置小型化已成為開發重點。ROHM持續研發與量產先進的SiC元件和其他具優勢的矽元件,在中等耐壓範圍,更開發了具備出色高頻性能的GaN元件。本次ROHM就現有GaN元件長期存在的課題,研發出可以提高閘極-源極額定電壓的技術,為各類應用提供更廣泛的電源解決方案。

GaN元件比矽元件擁有更低的導通電阻值和更佳的高速開關性能,有助於降低開關電源功耗及裝置小型化,所以基地台和資料中心設備對GaN寄予厚望。但是一般耐壓200V以下的GaN元件閘極驅動電壓為5V,而其閘極-源極額定電壓為6V,電壓餘量僅有1V,在開關工作期間可能會發生超過額定值的過衝電壓。一旦超過元件的額定電壓,就可能會產生劣化和損壞等可靠性問題,這也成為阻礙GaN元件普及的重大瓶頸。

ROHM利用獨創結構,成功將閘極-源極額定電壓從6V提高至業界頂級的8V,使元件工作時的電壓餘量達到一般產品的三倍,採用高效率GaN元件的電源電路設計,因此將能提升可靠性。

此外,ROHM更針對此技術研發出專用封裝,不僅透過採用銅片鍵合封裝技術,使寄生電感值比傳統封裝降低了55%,徹底發揮元件性能,甚至在設計高頻工作電路時,可以更大程度地發揮出元件性能。產品也能更易於安裝在電路板上,通用性更高,散熱性也更出色,讓現有矽元件的替換和安裝製程操作上更加輕鬆。

新款GaN元件不僅提高了閘極-源極額定電壓,還採用了低電感封裝,能更大程度地發揮元件性能,與矽元件相比,開關損耗可減少約65%。其應用範圍廣泛,包含資料中心和基地台等48V輸入降壓轉換器電路、基地台功率放大器裝置的升壓轉換器電路、D類音訊放大器、LiDAR驅動電路以及攜帶式裝置的無線充電電路等。

ROHM表示未來將加快GaN元件的研發速度,預計於2021年9月即可開始提供樣品。

關鍵字: GaN  工控  ROHM 
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