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世界知名半導(dǎo)體制造商ROHM(總部位于日本京都市)已確立150V耐壓GaN HEMT*1“GNE10xxTB系列（GNE1040TB）量產(chǎn)系統(tǒng)，本系列產(chǎn)品的柵極耐壓(柵極-源極間額定電壓)*2高達(dá)8V，電源電路非常適用于基站、數(shù)據(jù)中心等工業(yè)設(shè)備和各種物聯(lián)網(wǎng)通信設(shè)備。

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一般而言，GaN該裝置具有優(yōu)異的低導(dǎo)電阻和高速開關(guān)性能，因此作為一種有助于降低各種電源功耗、實(shí)現(xiàn)外圍部件小型化的裝置，備受期待。但其柵極耐壓性很低，開關(guān)工作時(shí)設(shè)備可靠性存在問題。針對這一課題，ROHM新產(chǎn)品成功地將柵極-源極間額定電壓從間額定電壓從常規(guī)6V提高到了8V。這樣，即使在開關(guān)工作過程中產(chǎn)生超過6個(gè)V的過沖電壓*3.設(shè)備不會變質(zhì)，有助于提高電源電路的設(shè)計(jì)裕度和可靠性。此外，該系列產(chǎn)品采用通用包裝，支持大電流，散熱性好，使安裝過程更容易操作。

新產(chǎn)品于2022年3月開始量產(chǎn)，前期工藝生產(chǎn)基地為ROHM Hamamatsu Co., Ltd.(日本濱松市)后期工序的生產(chǎn)基地是ROHM Co., Ltd.(日本京都市)。

ROHM它將有助于節(jié)能和小型化GaN設(shè)備產(chǎn)品陣容命名為EcoGaN一直致力于進(jìn)一步提高設(shè)備的性能。ROHM將繼續(xù)發(fā)展融入Nano Pulse Control”*4.控制模擬電源技術(shù)IC及其模塊可以更大程度地提供GaN設(shè)備性能的電源解決方案有助于社會的可持續(xù)發(fā)展。

古古屋大學(xué)研究生院工學(xué)研究科研究科研究科 山本真義教授說：今年，日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省制定了到2030年新建數(shù)據(jù)中心節(jié)能30%的目標(biāo)，距離實(shí)現(xiàn)目標(biāo)還有不到10年。但這些產(chǎn)品的性能不僅涉及到節(jié)能，還涉及到社會基礎(chǔ)設(shè)施的堅(jiān)固性和穩(wěn)定性。針對未來的社會需求，ROHM開發(fā)了新的GaN該裝置不僅更節(jié)能，而且網(wǎng)極耐壓性高達(dá)8V，能保證堅(jiān)固性和穩(wěn)定性。從這一系列產(chǎn)品開始，ROHM模擬電源技術(shù)通過整合其引以為豪的模擬電源技術(shù)Nano Pulse Control不斷提高各種電源的效率，應(yīng)在不久的將來掀起一股巨大的技術(shù)浪潮，推動(dòng)實(shí)現(xiàn)2040年半導(dǎo)體和信息通信行業(yè)碳中和的目標(biāo)。”

開發(fā)背景>

近年來，由于服務(wù)器系統(tǒng)等領(lǐng)域IoT隨著對設(shè)備需求的不斷增加，功率轉(zhuǎn)換效率的提高和設(shè)備的小型化已成為重要的社會課題之一，需要不斷優(yōu)化功率元件。ROHM大力推進(jìn)行業(yè)先進(jìn)SiC在開發(fā)和批量生產(chǎn)各種具有優(yōu)勢的硅元件和組件的同時(shí)，一直致力于在中等耐壓范圍內(nèi)具有優(yōu)異的高頻工作性能GaN該設(shè)備的開發(fā)旨在為各種應(yīng)用程序提供更廣泛的電源解決方案。

＜什么是EcoGaN＞

EcoGaN通過更大程度的優(yōu)化GaN低導(dǎo)電阻和高速開關(guān)性能有助于應(yīng)用產(chǎn)品進(jìn)一步節(jié)能小型化ROHM GaN該系列產(chǎn)品有助于應(yīng)用產(chǎn)品進(jìn)一步降低功耗，實(shí)現(xiàn)外圍部件的小型化，減少設(shè)計(jì)時(shí)間和部件數(shù)量。

?EcoGaN是ROHM Co., Ltd.的商標(biāo)。

>新產(chǎn)品的特點(diǎn)

1. 采用ROHM將柵極自有結(jié)構(gòu)-極間額定電壓升高8V

普通的耐壓200V以下的GaN結(jié)構(gòu)上柵極驅(qū)動(dòng)電壓為5V，其柵極-源極間額定電壓為6V，電壓裕度很小，只有1V。一旦超過設(shè)備的額定電壓，可能會出現(xiàn)可靠性問題，如劣化和損壞，這需要高精度控制柵極驅(qū)動(dòng)電壓。因此，這已成為一個(gè)障礙GaN設(shè)備普及的主要瓶頸。

針對本課題，采用新產(chǎn)品ROHM自有結(jié)構(gòu)成功地將柵極-源極間的額定電壓從常規(guī)的6V提升到行業(yè)超高8V。這進(jìn)一步擴(kuò)大了設(shè)備工作時(shí)的電壓裕度，即使在開關(guān)工作過程中產(chǎn)生超過6個(gè)V過沖電壓，設(shè)備不會惡化，有助于提高電源電路的可靠性。

2. 包裝支持大電流，散熱性好

新產(chǎn)品采用的包裝形式支持大電流，散熱性能優(yōu)異，在可靠性和安裝性方面具有優(yōu)異的實(shí)際應(yīng)用記錄，通用性強(qiáng)，使安裝過程更容易操作。此外，通過銅片鍵合包裝技術(shù)，寄生電感值比以往包裝降低55%，從而在設(shè)計(jì)可能高頻工作的電路時(shí)更大程度地發(fā)揮設(shè)備的性能。

3. 高頻段的電源效率高達(dá)96.5%以上

新產(chǎn)品通過擴(kuò)大柵極-源極間額定電壓和低電感包裝，即使在1MHz高頻段也能達(dá)到96.5%以上的高效率，有助于提高電源設(shè)備的效率，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)小型化。

應(yīng)用示例>

?48個(gè)數(shù)據(jù)中心和基站V輸入降壓轉(zhuǎn)換器電路

?基站功率放大器單元升壓轉(zhuǎn)換器電路

?LiDAR無線充電電路驅(qū)動(dòng)電路和便攜式設(shè)備

?D類音頻放大器

電路示例>

產(chǎn)品陣容>

術(shù)語解釋>

*1) GaN HEMT

GaN(氮化鎵)是一種用于新一代功率元件的化合物半導(dǎo)體材料。與普通半導(dǎo)體材料硅相比，具有更好的物理性能，其高頻特性的應(yīng)用開始增加。

HEMonsemi代理T是High Electron Mobility Transistor英文首字母縮寫(高電子遷移率晶體管)。

*2) 柵極-源極間額定電壓(柵極耐壓)

最大電壓可施加在柵極和源極之間。工作所需的電壓稱為驅(qū)動(dòng)電壓GaN HEMT將處于ON狀態(tài)。

*3) 過沖電壓

開關(guān)ON/OFF產(chǎn)生超過規(guī)定電壓值的電壓。

*4) Nano Pulse Control

電源中的超高速脈沖控制技術(shù)IC中實(shí)現(xiàn)納秒（ns）級開關(guān)導(dǎo)通時(shí)間(電源IC脈沖寬度的控制)使過去必須有兩個(gè)以上的電源IC從高電壓到低電壓完成的電壓轉(zhuǎn)換僅由一個(gè)電源完成IC可以實(shí)現(xiàn)。

?Nano Pulse Control是ROHM Co., Ltd.商標(biāo)或注冊商標(biāo)。