本帖最后由 IFX新闻官 于 2025-1-16 15:42 编辑
本文作者 作者 Franz Stueckler 英飞凌科技高级首席工程师 Tamara Fallosch 英飞凌科技高级经理
校对 宋清亮 英飞凌科技大中华区消费、计算与通讯业务高级首席工程师
英飞凌于近日宣布不再支持第一代（G1）CoolGaN™技术用于新设计，此举曾引发外界对其硅基氮化镓（GiT）技术承诺的担忧。然而，英飞凌通过推出新一代技术，再次证明了其致力于推进GIT技术发展的决心。
英飞凌成功实现了向8英寸（200毫米）晶圆转型，大幅提升了生产能力，从而显著提高了GaN器件的产量。此外，英飞凌采用创新的有源区结合（BOA）技术，无需牺牲芯片面积，从而进一步优化了制造工艺。值得注意的是，这些器件的热性能主要由硅主体材料决定，后者对器件的热特性有重要影响。此外，不论是BOA设计，还是传统的非有源区结合（NBOA）设计，有源区保持不变，在热性能方面，有源区同样发挥着关键作用。因此，BOA 技术保持了与第一代CoolGaN™设计相同的高散热能力。
英飞凌最新推出的650V G5 CoolGaN™晶体管系列专为直接替代现有产品而设计，为现有平台提供了无缝升级路径，帮助设计人员快速实现重新设计。这一全新的分立式GaN晶体管系列在前代技术的基础上进一步提升，并在性能上超越了市场上的GaN竞品。
650V G5 CoolGaN™晶体管系列在以下方面取得了显著进步：
• 输出电容（Eoss）存储能量减少50%：大幅降低开关损耗，特别是在硬开关应用中。
• 输出电荷（Qoss）减少60%：实现高效运行，并大幅降低软开关拓扑结构的损耗。
• 栅极电荷减少60%：大幅降低驱动损耗，提高效率。
这些改进使晶体管能够以最低的功耗支持高频工作，推动功率密度水平达到行业最佳。
除了上述改进之外，最新的650V G5 CoolGaN™晶体管系列还将脉冲电流能力提高了约30%，带来了多项重要优势：支持在PFC（功率因数校正）拓扑结构中使用宽输入电压范围，以提供更佳的设计灵活性和多功能性；此外，还可以防止线路掉电事件，确保器件可靠运行，并将器件故障风险降至最低。
值得一提的是，CoolGaN™ G5的热漂移和动态RDS(on)漂移均降低了高达20%，通过提供出色的热性能，有效地弥补了小尺寸芯片可能带来的不足。
为了促进大规模生产，英飞凌已成功实现650V G5 CoolGaN™晶体管技术在8英寸（200毫米）产线上投产。此外，公司制定了双厂生产战略，充分利用居林和菲拉赫工厂的200毫米生产能力，并逐步扩展至12英寸（300毫米）制程。这一策略不仅实现了产能快速爬坡和高性价比的制造工艺，确保了高质量GaN器件的高效、可扩展的弹性供应，还通过双厂生产，建立了内部双重采购机制，增强了供应链的弹性和安全性。此外，英飞凌持续推动创新，开发300毫米GaN技术，进一步巩固其在行业中的创新领导地位。
与上一代产品相比，英飞凌的650V G5 CoolGaN™晶体管系列提供了更加精细化的产品组合，显著提升了设计优化的能力。这一系列的分立式产品组合涵盖了7种SMD封装和10个RDS(on)等级，为设计人员提供了卓越的灵活性。这些器件中的大多数于2024年第4季度发布，完整的产品组合预计将于2025年中期推出，届时，客户将能充分体验英飞凌GaN技术在性能和效率上的全新突破。
总之，凭借优异的技术性能、优化的设计和可扩展的生产能力，英飞凌650V G5 CoolGaN™晶体管技术有望彻底革新电力电子行业，并在全球范围内产生深远影响。
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