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从产品到应用 GaN(氮化镓)将成为功率半导体市场发展新动力

导读: 根据Yole Développement(以下简称YD)公司近期发布的《功率GaN:外延、器件、应用及技术趋势-2017版》报告,2016年,全球功率GaN市场规模已经达到了1400万美元。相对于总规模达到惊人的300亿美元的硅功率半导体市场,功率GaN市场还显得很微不足道。

根据Yole Développement(以下简称YD)公司近期发布的《功率GaN:外延、器件、应用及技术趋势-2017版》报告,2016年,全球功率GaN市场规模已经达到了1400万美元。相对于总规模达到惊人的300亿美元的硅功率半导体市场,功率GaN市场还显得很微不足道。不过,功率GaN技术凭借其高性能和高频解决方案适用性,短期内预计将展现巨大的市场潜力。

功率GaN技术凭借其高速转换性能,由高压驱动电池和DC-AC工厂自备辅助电源的充电,以及DC-DC buck向12V和未来48V电池的转变所带来的未来市场,都为GaN带来了无线可能。Transphorm公司等市场主要厂商已经获得了汽车应用产品认证,这将使EV/HEV(电动汽车/混合动力汽车)领域的GaN应用最终获得放量。

Transphorm公司是一家全球化的半导体公司,为高压功率转换应用开发了完整认证的650 V GaN功率器件。据麦姆斯咨询报道,近日Transphorm公司刚刚获得了Yaskawa公司(安川电机)的1500万美元投资。在此背景下,Yole和Transphorm公司技术营销副总裁Philip Zuk先生取得了对话,共同探讨了Transphorm公司近期的新动向和未来前景,以及全球GaN产业的发展趋势。

从产品到应用 GaN(氮化镓)将成为功率半导体市场发展新动力

2016~2022年按应用细分的GaN功率器件市场

(引自:《功率GaN:外延、器件、应用及技术趋势-2017版》)

YD:请您介绍一下Transphorm的历史及主要产品。

Philip Zuk(以下简称PZ):Transphorm公司的创始人Primit Parish和Umesh Mishra早年创办并成功运营了一家名为Nitres的GaN LED公司,在Nitres被Cree(科锐)收购后,2007年,两人便联合创办了Transphorm公司。十年来,Transphorm公司一直专注于将高压(HV)GaN FET(场效应晶体管)推向市场。致力于为电力电子市场(数据中心服务器、PV转换器、感应/伺服电机、工业及汽车等商业供电市场)设计、制造和销售业内顶级品质和可靠性的GaN技术产品。2013年,Transphorm公司推出了业内唯一经过JEDEC认证的GaN器件。2017年3月,我们又继续引领产业,推出了市场上仅有的一款经过AEC-Q101认证的650V车用GaN器件。

从产品到应用 GaN(氮化镓)将成为功率半导体市场发展新动力

Transphorm公司经AEC-Q101认证的FET器件TPH3205WSBQA

Transphorm公司的独特优势包括:

- 业内唯一能够供应经JEDEC和AEC-Q101认证的技术和产品;

- 拥有业内规模最大的GaN技术专利组合;

- 最丰富的器件/封装解决方案供应能力;

- 终端客户产品已经量产的GaN供应商之一;

- 拥有较完整的外延(EPI)、设计和器件制造工艺价值链:这为Transphorm公司提供了多种抓手,使其GaN平台的品质、可靠性及性能得到最大化。

YD:您能跟我们分享一下Transphorm公司近期在GaN技术领域的最新突破吗?Transphorm公司是否会制造并认证1200V的GaN器件?

PZ:我们正在努力推出我们的第三代常闭GaN FET技术。该技术的阈值将提高到4.0V,提高了其抗噪能力和器件性能,无需负栅极驱动,并且相比上代产品降低了整体成本。新一代GaN技术可提供传统的通孔封装(through-hole packages, TO-XXX),以及表面贴装分立封装(SMD)。

与此同时,Transphorm正在基于我们常闭共源共栅GaN FET——金属绝缘高电子迁移晶体管(Metal Insulated High Electron Mobile Transistor)D-Mode器件,开发一种E-Mode技术。这种GaN器件的结构有别于目前市场上其它供应商的E-Mode器件。

YD:Transphorm公司相对GaN产业的其它厂商,优势有哪些?

PZ:我们的优势很多,如上所述,我们拥有覆盖完整价值链的垂直整合业务模式,包括EPI、设计、制造以及应用支持,使我们能够在产品开发的各个阶段实现创新,从而带来更高的产品品质和可靠性。

我们也创造了很多业内首创且唯一的里程碑。Transphorm公司设计并制造了业内唯一获JEDEC认证的GaN产品,并有公开数据支持的产品寿命和可靠性(HTOL、HVOS、HTDC)。我们还设计并制造了唯一获得AEC-Q101认证的GaN平台,能够满足汽车产业的高标准要求。

我们的GaN技术能够提供市场上最高的电压阈值(4.0V)和最高的抗噪性能。

相比竞争产品,我们提供的标准易用型TO-xxx封装产品,在功率输出方面提高了40%。我们还针对高侧和低侧位置,分别提供漏极和源极SMD器件。

最后,Transphorm公司的GaN已经在大规模生产中应用,有些产品已经公开发布(服务器、伺服电机、电源功率级、GaN设计模组等)。

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