EcoGaN?第一波產(chǎn)品“GNE10xxTB系列”將有助于基站和數(shù)據(jù)中心等應(yīng)用實現(xiàn)更低功耗和小型化

　　全球知名半導(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）”的量產(chǎn)體制，該系列產(chǎn)品的柵極耐壓（柵極-源極間額定電壓）*2高達8V，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)備的電源電路。

　　一般而言，GaN器件具有優(yōu)異的低導(dǎo)通電阻和高速開關(guān)性能，因而作為有助于降低各種電源的功耗和實現(xiàn)外圍元器件小型化的器件被寄予厚望。但其柵極耐壓很低，在開關(guān)工作時的器件可靠性方面存在問題。針對這一課題，ROHM的新產(chǎn)品通過采用自有的結(jié)構(gòu)，成功地將柵極-源極間額定電壓從常規(guī)的6V提高到了8V。這樣，在開關(guān)工作過程中即使產(chǎn)生了超過6V的過沖電壓*3，器件也不會劣化，從而有助于提高電源電路的設(shè)計裕度和可靠性。此外，該系列產(chǎn)品采用支持大電流且具有出色散熱性的通用型封裝，這使得安裝工序的操作更容易。

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

　　ROHM將有助于節(jié)能和小型化的GaN器件產(chǎn)品陣容命名為“EcoGaN?”，并一直致力于進一步提高器件的性能。今后，ROHM將繼續(xù)開發(fā)融入了“Nano Pulse Control?”*4等模擬電源技術(shù)的控制IC及其模塊，通過提供能夠更大程度地發(fā)揮GaN器件性能的電源解決方案，為實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展社會貢獻力量。

　　名古屋大學(xué)研究生院工學(xué)研究科山本真義教授表示：“今年，日本經(jīng)濟產(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)，目前距實現(xiàn)該目標(biāo)只有不到10年的時間。然而，這些產(chǎn)品的性能不僅涉及到節(jié)能，還關(guān)系到作為社會基礎(chǔ)設(shè)施的堅固性和穩(wěn)定性。針對未來的這種社會需求，ROHM開發(fā)了新的GaN器件，不僅更加節(jié)能，而且柵極耐壓還高達8V，可以確保堅固型和穩(wěn)定性。以該系列產(chǎn)品為開端，ROHM通過融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，在不久的將來，應(yīng)該會掀起一場巨大技術(shù)浪潮，推進實現(xiàn)‘2040年在半導(dǎo)體和信息通信行業(yè)實現(xiàn)碳中和’的目標(biāo)?！?/p>

　　＜開發(fā)背景＞

　　近年來，在服務(wù)器系統(tǒng)等領(lǐng)域，由于IoT設(shè)備的需求日益增長，功率轉(zhuǎn)換效率的提升和設(shè)備的小型化已經(jīng)成為重要的社會課題之一，而這就要求功率元器件的不斷優(yōu)化。ROHM一直在大力推動業(yè)內(nèi)先進的SiC元器件和各種具有優(yōu)勢的硅元器件的開發(fā)與量產(chǎn)，同時，一直致力于在中等耐壓范圍具有出色的高頻工作性能的GaN器件的開發(fā)，旨在為各種應(yīng)用提供更廣泛的電源解決方案。

　　＜什么是EcoGaN?＞

　　EcoGaN?是通過更大程度地優(yōu)化GaN的低導(dǎo)通電阻和高速開關(guān)性能，助力應(yīng)用產(chǎn)品進一步節(jié)能和小型化的ROHM GaN器件，該系列產(chǎn)品有助于應(yīng)用產(chǎn)品進一步降低功耗、實現(xiàn)外圍元器件的小型化、減少設(shè)計工時和元器件數(shù)量等。

　　?EcoGaN?是ROHM Co., Ltd.的商標(biāo)。

　?。夹庐a(chǎn)品特點＞

　　1. 采用ROHM自有結(jié)構(gòu)，將柵極-源極間額定電壓提高至8V

　　普通的耐壓200V以下的GaN器件在結(jié)構(gòu)上柵極驅(qū)動電壓為5V，而其柵極-源極間額定電壓為6V，其電壓裕度非常小，只有1V。一旦超過器件的額定電壓，就可能會發(fā)生劣化和損壞等可靠性方面的問題，這就需要對柵極驅(qū)動電壓進行高精度的控制，因此，這已成為阻礙GaN器件普及的重大瓶頸問題。

　　針對這一課題，新產(chǎn)品通過采用ROHM自有的結(jié)構(gòu)，成功地將柵極-源極間的額定電壓從常規(guī)的6V提高到了業(yè)內(nèi)超高的8V。這使器件工作時的電壓裕度得到進一步擴大，在開關(guān)工作過程中即使產(chǎn)生了超過6V的過沖電壓，器件也不會劣化，從而有助于提高電源電路的可靠性。

　　2. 采用支持大電流且具有出色散熱性的封裝

　　新產(chǎn)品所采用的封裝形式，支持大電流且具有出色的散熱性能，在可靠性和可安裝性方面已擁有出色的實際應(yīng)用記錄，而且通用性強，這使得安裝工序的操作更加容易。此外，通過采用銅片鍵合封裝技術(shù)，使寄生電感值相比以往封裝降低了55％，從而在設(shè)計可能會高頻工作的電路時，可以更大程度地發(fā)揮出器件的性能。

　　3. 在高頻段的電源效率高達96.5%以上

　　新產(chǎn)品通過擴大柵極-源極間額定電壓和采用低電感封裝，更大程度地提升了器件的性能，即使在1MHz的高頻段也能實現(xiàn)96.5%以上的高效率，有助于提高電源設(shè)備的效率和進一步實現(xiàn)小型化。

　　＜應(yīng)用示例＞

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

　　?基站功率放大器單元的升壓轉(zhuǎn)換器電路

　　?LiDAR驅(qū)動電路、便攜式設(shè)備的無線充電電路

　　?D類音頻放大器

　　＜電路示例＞

　?。籍a(chǎn)品陣容＞

　　＜術(shù)語解說＞

　　*1） GaN HEMT

　　GaN（氮化鎵）是一種用于新一代功率元器件的化合物半導(dǎo)體材料。與普通的半導(dǎo)體材料——硅相比，具有更優(yōu)異的物理性能，目前利用其高頻特性的應(yīng)用已經(jīng)開始增加。

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

　　*2） 柵極-源極間額定電壓（柵極耐壓）

　　可以在柵極和源極之間施加的最大電壓。工作所需的電壓稱為“驅(qū)動電壓”，當(dāng)施加了高于特定閾值的電壓時，GaN HEMT將處于ON狀態(tài)。

　　*3） 過沖電壓

　　開關(guān)ON/OFF時產(chǎn)生超出規(guī)定電壓值的電壓。

　　*4） Nano Pulse Control?

　　一種超高速脈沖控制技術(shù)，在電源IC中實現(xiàn)納秒（ns）級的開關(guān)導(dǎo)通時間（電源IC的控制脈沖寬度），使得以往必須由2枚以上電源IC完成的從高電壓到低電壓的電壓轉(zhuǎn)換工作，僅由“1枚電源IC”即可實現(xiàn)。

　　【關(guān)于羅姆（ROHM）】

　　羅姆（ROHM）成立于1958年，由起初的主要產(chǎn)品-電阻器的生產(chǎn)開始，歷經(jīng)半個多世紀(jì)的發(fā)展，已成為世界知名的半導(dǎo)體廠商。羅姆的企業(yè)理念是：“我們始終將產(chǎn)品質(zhì)量放在第一位。無論遇到多大的困難，都將為國內(nèi)外用戶源源不斷地提供大量優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，并為文化的進步與提高作出貢獻”。

　　羅姆的生產(chǎn)、銷售、研發(fā)網(wǎng)絡(luò)分布于世界各地。產(chǎn)品涉及多個領(lǐng)域，其中包括IC、分立式元器件、光學(xué)元器件、無源元器件、功率元器件、模塊等。在世界電子行業(yè)中，羅姆的眾多高品質(zhì)產(chǎn)品得到了市場的許可和贊許，成為系統(tǒng)IC和先進半導(dǎo)體技術(shù)方面的主導(dǎo)企業(yè)。

　　【關(guān)于羅姆（ROHM）在中國的業(yè)務(wù)發(fā)展】

　　銷售網(wǎng)點：起初于1974年成立了羅姆半導(dǎo)體香港有限公司。在1999年成立了羅姆半導(dǎo)體（上海）有限公司， 2006年成立了羅姆半導(dǎo)體（深圳）有限公司，2018年成立了羅姆半導(dǎo)體（北京）有限公司。為了迅速且準(zhǔn)確應(yīng)對不斷擴大的中國市場的要求，羅姆在中國構(gòu)建了與總部同樣的集開發(fā)、銷售、制造于一體的垂直整合體制。作為羅姆的特色，積極開展“密切貼近客戶”的銷售活動，力求向客戶提供周到的服務(wù)。目前在中國共設(shè)有20處銷售網(wǎng)點，其中包括香港、上海、深圳、北京這4家銷售公司以及其16家分公司（分公司：大連、天津、青島、南京、合肥、蘇州、杭州、寧波、西安、武漢、東莞、廣州、廈門、珠海、重慶、福州）。并且，正在逐步擴大分銷網(wǎng)絡(luò)。

　　技術(shù)中心：在上海和深圳設(shè)有技術(shù)中心和QA中心，在北京設(shè)有華北技術(shù)中心，提供技術(shù)和品質(zhì)支持。技術(shù)中心配備精通各類市場的開發(fā)和設(shè)計支持人員，可以從軟件到硬件以綜合解決方案的形式，針對客戶需求進行技術(shù)提案。并且，當(dāng)產(chǎn)品發(fā)生不良情況時，QA中心會在24小時以內(nèi)對申訴做出答復(fù)。

　　生產(chǎn)基地：1993年在天津（羅姆半導(dǎo)體（中國）有限公司）和大連（羅姆電子大連有限公司）分別建立了生產(chǎn)工廠。在天津進行二極管、LED、激光二極管、LED顯示器和光學(xué)傳感器的生產(chǎn)，在大連進行電源模塊、熱敏打印頭、接觸式圖像傳感器、光學(xué)傳感器的生產(chǎn)，作為羅姆的主力生產(chǎn)基地，源源不斷地向中國國內(nèi)外提供高品質(zhì)產(chǎn)品。

　　社會貢獻：羅姆還致力于與國內(nèi)外眾多研究機關(guān)和企業(yè)加強合作，積極推進產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合的研發(fā)活動。2006年與清華大學(xué)簽訂了產(chǎn)學(xué)聯(lián)合框架協(xié)議，積極地展開關(guān)于電子元器件先進技術(shù)開發(fā)的產(chǎn)學(xué)聯(lián)合。2008年，在清華大學(xué)內(nèi)捐資建設(shè)“清華-羅姆電子工程館”，并已于2011年4月竣工。2012年，在清華大學(xué)設(shè)立了“清華-羅姆聯(lián)合研究中心”，從事光學(xué)元器件、通信廣播、生物芯片、SiC功率器件應(yīng)用、非揮發(fā)處理器芯片、傳感器和傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（結(jié)構(gòu)設(shè)施健康監(jiān)測）、人工智能（機器健康檢測）等聯(lián)合研究項目。除清華大學(xué)之外，羅姆還與國內(nèi)多家知名高校進行產(chǎn)學(xué)合作，不斷結(jié)出豐碩成果。

　　羅姆將以長年不斷積累起來的技術(shù)力量和高品質(zhì)以及可靠性為基礎(chǔ)，通過集開發(fā)、生產(chǎn)、銷售為一體的扎實的技術(shù)支持、客戶服務(wù)體制，與客戶構(gòu)筑堅實的合作關(guān)系，作為扎根中國的企業(yè)，為提高客戶產(chǎn)品實力、客戶業(yè)務(wù)發(fā)展以及中國的節(jié)能環(huán)保事業(yè)做出積極貢獻。