導讀:隨著當前市場對低碳化可持續(xù)發(fā)展的要求,以及AI算力基礎設施對能源資源的巨量需求,第三代半導體已是全球戰(zhàn)略競爭新的制高點及產(chǎn)業(yè)熱點。作為全球功率系統(tǒng)和物聯(lián)網(wǎng)領域的半導體領導者,英飛凌在氮化鎵(GaN)領域持續(xù)布局,在提升能源使用效率的賽道上不斷加速前進。
隨著當前市場對低碳化可持續(xù)發(fā)展的要求,以及AI算力基礎設施對能源資源的巨量需求,第三代半導體已是全球戰(zhàn)略競爭新的制高點及產(chǎn)業(yè)熱點。作為全球功率系統(tǒng)和物聯(lián)網(wǎng)領域的半導體領導者,英飛凌在氮化鎵(GaN)領域持續(xù)布局,在提升能源使用效率的賽道上不斷加速前進。
近日,在上海慕尼黑展會期間,英飛凌舉辦了一場專門的氮化鎵新品媒體溝通會,會上英飛凌科技大中華區(qū)消費、計算與通訊業(yè)務市場總監(jiān)程文濤先生以及英飛凌科技大中華區(qū)消費、計算與通訊業(yè)務高級首席工程師宋清亮先生在會上介紹了英飛凌新一代氮化鎵產(chǎn)品的特性以及優(yōu)勢。
程文濤表示:“英飛凌在沒有收購GaN Systems之前,向市場主要提供兩類產(chǎn)品,一類是分立式功率器件(Discrete Power),第二類就是集成式功率器件(Integrated Power),在收購后,氮化鎵的品類從原來的2類擴展到5類,分別為新一代CoolGaN?晶體管(Transistor)、CoolGaN?雙向開關(BDS)、CoolGaN? 智能感應(Smart Sense)、CoolGaN?驅動(Drive)和CoolGaN? Control?!?/p>
針對CoolGaN?雙向開關(BDS)而言,CoolGaN? BDS擁有出色的軟開關和硬開關性能,提供40 V、650 V 和 850 V電壓雙向開關,適用于移動設備USB端口、電池管理系統(tǒng)、逆變器和整流器等。
CoolGaN? BDS高壓產(chǎn)品分為650 V 和 850 V兩個型號,采用真正的常閉單片雙向開關,具有四種工作模式。該系列半導體器件基于柵極注入晶體管(GIT)技術,擁有兩個帶有襯底終端和獨立隔離控制的分立柵極。它們利用相同的漂移區(qū)來阻斷兩個方向的電壓,即便在重復短路的情況下也具備出色的性能,并且通過使用一個BDS代替四個傳統(tǒng)晶體管,可提高效率、密度和可靠性,使應用能夠從中受益并大幅節(jié)約成本。在替代單相H4 PFC、HERIC逆變器,和三相維也納整流器中的背對背開關時,該系列器件能夠優(yōu)化性能,而且還可用于交流/直流或直流/交流拓撲結構中的單級交流電源轉換等。
而CoolGaN? BDS 40 V是一款基于英飛凌肖特基柵極氮化鎵自主技術的常閉單片雙向開關。它能阻斷兩個方向的電壓,并且通過單柵極共源極的設計進行了優(yōu)化,以取代電池供電消費產(chǎn)品中用作斷開開關的背對背 MOSFET。首款40 V CoolGaN? BDS產(chǎn)品的 RDS(on) 值為 6 mΩ,后續(xù)還將推出一系列產(chǎn)品。相比背對背硅FET,使用40 V GaN BDS的優(yōu)點包括節(jié)省50% - 75%的PCB面積、降低50%以上的功率損耗,以及減少成本。
CoolGaN? BDS作為被英飛凌稱作Game Changing的產(chǎn)品,相信在上市后會在市場中引起強烈的關注。
在介紹完新品的功能和特性后,程文濤又生動形象的表述了GaN的優(yōu)勢:“從市場層面來看,GaN主要有三大優(yōu)勢——節(jié)能、節(jié)省成本以及節(jié)省材料。在硅、碳化硅、氮化鎵三種材料里,氮化鎵開關速度是最快的。而開關速度快,就代表可以提升開關頻率,在開關頻率提升后很多被動元器件可以大幅度減小,散熱器也可以減小,進而節(jié)省物料,這是氮化鎵在節(jié)省物料層面帶來的優(yōu)勢。另外在效率部分中,氮化鎵和碳化硅有同樣的優(yōu)勢,就是用碳化硅或者平面型氮化鎵做出來的器件導通阻抗,也就是單位面積上能夠做的最小的導通阻抗,都要比硅以數(shù)量級的程度減小,這是氮化鎵在效率層面能帶來的優(yōu)勢。最后,由于前兩個方面都獲得提升后,也讓整個系統(tǒng)的成本大幅降低?!?/p>
并且在媒體提問環(huán)節(jié)也有記者向英飛凌提問氮化鎵產(chǎn)能相關的問題,英飛凌表示在菲拉赫(奧地利)和居林(馬來西亞)的工廠,目前正致力于擴大碳化硅和氮化鎵功率半導體的產(chǎn)能,并計劃在質量驗證通過后的 3 年內全面過渡到 200 毫米(8 英寸) 產(chǎn)能。其中居林工廠,計劃從 2025 年第 1 季度開始,將推出 200 毫米(8 英寸)的產(chǎn)品。
英飛凌在成功收購GaN Systems之后,不僅使自身氮化鎵相關的產(chǎn)品系列得到了廣泛的擴展,同時設計研發(fā)思路也獲得了極大的拓寬,并在未來的路標中也出現(xiàn)了很多新品類。通過本次媒體會的精彩介紹,讓我們再一次清晰的認識到英飛凌在第三代半導體領域強大的實力,期待英飛凌未來在第三代半導體領域能夠繼續(xù)領航,創(chuàng)造輝煌。