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ROHM成功研发150V GaN元件技术 提升闸极耐压至8V
 

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

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半导体制造商ROHM针对工控装置和通讯装置等电源电路,将150V GaN HEMT(GaN元件)的闸极耐压(闸极-源极额定电压)提升至8V。

ROHM利用独创结构,将150V GaN HEMT(GaN元件)的闸极耐压(闸极-源极额定电压)提升至8V,有效解决工控装置和通讯装置等电源电路的可靠性问题。
ROHM利用独创结构,将150V GaN HEMT(GaN元件)的闸极耐压(闸极-源极额定电压)提升至8V,有效解决工控装置和通讯装置等电源电路的可靠性问题。

近年来,在伺服器系统等设备中,由於IoT装置的需求日益增长,功率转换效率的提升和装置小型化已成为开发重点。ROHM持续研发与量产先进的SiC元件和其他具优势的矽元件,在中等耐压范围,更开发了具备出色高频性能的GaN元件。本次ROHM就现有GaN元件长期存在的课题,研发出可以提高闸极-源极额定电压的技术,为各类应用提供更广泛的电源解决方案。

GaN元件比矽元件拥有更低的导通电阻值和更隹的高速开关性能,有助於降低开关电源功耗及装置小型化,所以基地台和资料中心设备对GaN寄予厚??。但是一般耐压200V以下的GaN元件闸极驱动电压为5V,而其闸极-源极额定电压为6V,电压馀量仅有1V,在开关工作期间可能会发生超过额定值的过冲电压。一旦超过元件的额定电压,就可能会产生劣化和损坏等可靠性问题,这也成为阻碍GaN元件普及的重大瓶颈。

ROHM利用独创结构,成功将闸极-源极额定电压从6V提高至业界顶级的8V,使元件工作时的电压馀量达到一般产品的三倍,采用高效率GaN元件的电源电路设计,因此将能提升可靠性。

此外,ROHM更针对此技术研发出专用封装,不仅透过采用铜片键合封装技术,使寄生电感值比传统封装降低了55%,彻底发挥元件性能,甚至在设计高频工作电路时,可以更大程度地发挥出元件性能。产品也能更易於安装在电路板上,通用性更高,散热性也更出色,让现有矽元件的替换和安装制程操作上更加轻松。

新款GaN元件不仅提高了闸极-源极额定电压,还采用了低电感封装,能更大程度地发挥元件性能,与矽元件相比,开关损耗可减少约65%。其应用范围广泛,包含资料中心和基地台等48V输入降压转换器电路、基地台功率放大器装置的升压转换器电路、D类音讯放大器、LiDAR驱动电路以及携带式装置的无线充电电路等。

ROHM表示未来将加快GaN元件的研发速度,预计於2021年9月即可开始提供样品。

關鍵字: GaN  工控  ROHM 
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