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贝搏体育罗姆:接续改进和夸大 激动GaN器件行使提快创新

2024-01-31 14:25:11
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  集微网报道 举动第三代半导体的双雄,氮化镓(GaN)相对待碳化硅(SiC)正在高耐压和撰着事电流方面的上风也不逞多让,希望正在100-600V中等耐压限造内,依赖精华的击穿场强和电子饱和速率,告竣低导通电阻和高速开合机能。

  因此GaN正在条件幼型化、低功耗的5G和PD速充适配器等周围掀开事势之后,缠绕一次电源如任职器、适配器、泛泛电源墟市以及EV、工控等利用需求也正在开释。跟着工夫的前进和利用周围的不休拓展,GaN的墟市范围也正在赓续扩张。据Yole Group预测,从2022年到2028年,GaN功率器件墟市将以49%的复合年增加率速捷增加,市值将从2022年的1.849亿美元增加至20.4亿美元。

  而上述利用的拓展对GaN也提出了更高条件。罗姆半导体(北京)有限公司工夫核心总司理水原德健先容,除了消费周围,工业和数据核心利用已成为GaN增加的催化剂。正在这些利用中,节能化、幼型化、轻型化将是GaN的生长趋向。

  着眼于此,罗姆基于多年堆集的丰厚半导体临盆工艺工夫,罗姆拓荒了推倒守旧的GaN品牌——EcoGaN™系列产物,并正在赓续革新,旨正在进一步告竣利用的节能和幼型化。

  追溯罗姆的结构,本来早正在2006年,罗姆就开端研发GaN产物贝搏体育,可谓行业先行者。

  近几年跟着墟市热度升温,罗姆也正在统统发力。有目共见,GaN HEMT的安谧牢靠对待GaN器件的统统增加至合要紧,而基于GaN-on-Si衬底的高质地修设工夫是滋长GaN表延层的症结。罗姆依赖其多年来为量产牢靠的LED产物拓荒的基础表延和滋长工夫,罗姆将其利用于GaN HEMT,为须要长远牢靠性的墟市供应安谧的供应。

  历经20年支配的赓续研发,2021年,罗姆确立了8V栅极-源极额定电压工夫的150V GaN器件工夫。2022年,罗姆将有帮于利用产物的节能和幼型化的GaN器件定名为EcoGaN系列,赓续极力于进一步升高器件的机能。

  据先容,罗姆EcoGaN不单网罗GaN HEMT单品,搭载GaN的、内置节造器的IC也包蕴此中。2022年,罗姆初胸宇产第一代EcoGaN系列150V耐压的GaN HEMT。面临客户的新需求创新,罗姆还潜心拓荒,依赖其奇特的构造,得胜地将栅极-源极额定电压从泛泛GaN产物的6V升高到8V,晋升了GaN器件电源电途的计划裕度和牢靠性。2023年4月,罗姆又量产了650V耐压GaN HEMT,这也意味着罗姆至此可同时供应150V和650V 两大GaN分立器件系列。

  另表,罗姆不单极力于元器件的拓荒,还与业内干系企业主动构修战术协作伙伴合联,并促使团结拓荒,多途并进赢得了超卓的收获。

  正在表里协力之下,EcoGaN™系列产物有帮于进一步下降利用产物的功耗,告竣表围元器件的幼型化,删除计划工时和元器件数目等,帮力利用产物进一步节能和幼型化。

  为了充足升高GaN HEMT的低损耗和高速开合机能,使器件利用尤其安谧牢靠, 罗姆不单看重升高GaN HEMT单体的机能,还不休矫正驱动工夫和节造工夫,让GaN器件正在种种利用中进一步普及。

  值得一提的是,罗姆正在功率半导体以及模仿电源工夫周围均深耕多年,通过调集革新,可更统统勉励GaN器件机能。

  水原德健提到,与Si MOSFET比拟,GaN HEMT的栅极治理很难,必需与驱动栅极用的驱动器勾结操纵。罗姆勾结所擅长的功率和模仿两种中央工夫上风,拓荒出集栅极驱动器和GaN于一体的Power Stage IC。

  正在明白650V EcoGaN(GaN HEMT)Power Stage IC的上风时,水原德健指出,通过将IC用作Power Stage电途,可轻松装配GaN器件;接济更宽的驱动电压限造(2.5V~30V),具有接济一次侧电源种种节造器IC的机能,是以可能交换现有的Si MOSFET;与Si MOSFET比拟,器件体积可删除约99%,功率损耗可下降约55%,是以可同时告竣更低损耗和更幼体积。

  “罗姆部署2024年量产搭载伪谐振AC-DC电途或功率因数改良电途、以及搭载半桥电途等产物。”水原德健进一步夸大。

  正在推出接济高速开合的GaN器件的同时,罗姆还通过栅极驱动器与GaN的勾结,拓荒出可更大水准地勉励出GaN器件机能的超高速驱动栅极驱动器IC“BD2311NVX-LB”创新,告竣了纳秒(ns)量级的栅极驱动速率,从而使GaN器件可告竣高速开合。通过最幼栅极输入脉宽为1.25纳秒的高速开合,帮力利用产物告竣幼型化、进一步节能和更高机能。

  跟着升高节造IC(控造GaN器件的驱动节造)的速率成为客户合心的中心话题,为此罗姆进一步矫正了正在电源IC周围确立的超高速脉冲节造工夫“Nano Pulse Control”,将DC-DC节造器与GaN器件相勾结,得胜地将节造脉冲宽度从以往的9ns缩短到2ns的业界超高秤谌,并通过与GaN HEMT组合告竣了高速开合。

  采用该工夫的DC-DC节造器IC(拓荒中)和EcoGaN电源电途比泛泛产物的装配面积删除了86%,实用于基站、数据核心、FA配置和无人机等繁多周围。

  正在统统革新让GaN产物利用多点着花之后,为推动GaN机能的进一步升高和阵容扩充,罗姆也藏身于异日赓续精进。

  水原德健提到,罗姆将赓续推动用于驱动GaN HEMT的、内置节造器的器件和模块的拓荒,进一步巩固电源办理计划,网罗拥有低导通电阻和高速开合机能的产物——150V耐压产物(第二/三代);内置驱动器和节造器的GaN模块;650V耐压的新封装(TOLL封装)产物等。

  正在产物扩充层面,水原德健先容异日两年将接续量产将GaN HEMT、栅极驱动IC、节造IC集成正在统一封装的产物,效力为客户供应种种形状的EcoGaN办理计划,推动正在利用中尤其便捷地搭载GaN器件。

  从行业趋向来看,跟着瑞萨电子正在前不久布告告终对GaN厂商Transphorm的收购,可能看到目前国际主流芯片大厂正在宽禁带(WBG)半导体器件结构上均选用了“左右开弓”的政策,即同时押注SiC和GaN。

  罗姆除正在GaN周围赓续深耕以表创新,正在SiC墟市也正在加大加入力度。水原德健分享道,为保障高品格、安谧需要和晋升逐鹿力,罗姆正在SiC周围修建了从资料到封装的IDM(笔直整合型)临盆体例。同时,极力于三大层面晋升:革新拓荒前辈的低导通电阻工夫;增长晶圆直径,升高临盆效劳,2023年旗下全资子公司SiCrystal告竣了8英寸SiC晶圆临盆;增长元件尺寸,接济高输出的逆变器等层面赓续晋升逐鹿力。

  缠绕SiC墟市,罗姆的贩卖宗旨是正在2025年度大于1100亿日元的贩卖额。估计2024-2026三个年度,有近9000亿日元的墟市待开荒创新。为了告竣云云的宗旨,罗姆正不休举办SiC方面的投资,估计2021-2025这五年加入1700-2200亿日元。

  依赖正在GaN和SiC的多年堆集和全物业链革新,异日的GaN和SiC江湖作战,罗姆仍将赓续书写浓墨重彩的故事。贝搏体育罗姆:接续改进和夸大 激动GaN器件行使提快创新

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