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EPC的eGaN要替代MOSFET和IGBT

姚钢?? EDN China资深记者?? 2010年09月29日 ?? 收藏0

Alex LidowEPC首席执行官宜普电源转换公司(Efficient Power Conversion Corporation,EPC)是氮化镓(GaN)功率晶体管先行者。EPC称,其率先推出的商用增强型(enhancement-mode)硅基板氮化镓(GaN-on-Silicon)功率晶体管器件,产品性能高于传统硅功率MOSFET数倍,可适用于服务器、基站、笔记本电脑、手机、LCD显示器、D类功率放大器等。EPC首席执行官Alex Lidow有在IR担任12年CEO 经历,Alex Lidow表示,在过去的35年从业经历中,其追求的就是用新的半导体技术来有效地转化和使用能源。

  EDN China: 与硅技术相比GaN技术有什么优势?
?????? Alex Lidow: 与硅或碳化硅相比,氮化镓(GaN)是一种具有更高电气性能的半导体产品。采用氮化镓的器件将具有更低的导通损耗(更低的Rds(on))和更高的频率响应性能。GaN还具有更高的击穿电压,而且随着击穿电压的升高,Rds(on)阻值增加幅度也没有硅或碳化硅那么大。所有这些属性意味着与相同性能的

硅或碳化硅器件相比,GaN器件体积更小,而且成本也会很快变得更低。

  EDN China: EPC的GaN器件有何竞争优势?
?????? Alex Lidow: EPC创建于2007年11月,已推出第一款增强型(通常是在关闭状态)的功率GaN晶体管(eGaN)。这些器件的性能就像功率MOSFET和IGBT一样,但在相同尺寸条件下具有更好的功率和频率特性,导通电阻Rds(on)的范围从4mΩ?100mΩ。击穿电压范围可以从40V?200V,并且还将于2010年12月推出击穿电压为400V和600V的产品。随着击穿电压的提高,这些优势将越来越明显。由于GaN不像MOSFET那样有寄生PN二极管,也没有功率MOSFET中存在的反向恢复问题,eGaN是利用多数载流子提供反向二极管特性,因此不会产生使用功率MOSFET时出现的反向恢复损耗。

  EDN China: eGaN产品的最佳应用是什么?
?????? Alex Lidow: 因为eGaN可以工作在很高的频率,因此可以应用于约1GHz以下的射频市场。EPC的eGaN器件可在具有相同额定值的功率MOSFET应用时使用。用于计算机和网络通信产品的DC/DC转换器、以太网供电(PoE)、D类音响和LED照明,我们eGaN即将面世的产品也将首先应用在这些领域。

  EDN China: 为什么说eGaN能够取代功率MOSFET和IGBT?
?????? Alex Lidow: 设计师在决定改用新技术之前需要考虑四个关键因素:一是新技术能否支持老技术无法支持的应用?二是新技术是否容易使用?三是新技术是否能够大幅降低最终产品成本?四是新技术是否绝对可靠?如果将EPC的eGaN产品用于最高性能的功率MOSFET应用领域,那么对这些问题的回答都将是“肯定的”。 eGaN的使用方式与MOSFET非常相似,只有两点例外。(1)eGaN的频率响应性能比硅高得多,因此设计师必须十分注意电路版图设计。寄生电感很容易引起有害的噪声和破坏性的器件振铃现象。(2)eGaN晶体管的栅极具有非常低的电容值和较低的绝对最大允许电压(Vg(max)=6V),因此对ESD和电路相关的电压过冲比功率MOSFET更敏感。

  EDN China: EPC器件都是采用倒装工艺,为什么不采用像MOSFET那样的传统封装?
?????? Alex Lidow: 为了实现高质量的封装,需要做到:保护器件免受环境干扰、具有低的寄生参数、高效地散热。EPC器件已经在晶圆处理过程中做了封装,因此不需要额外封装就能保护器件不受环境干扰。与传统封装的晶体管相比,设计师可以充分发挥更小、具更低寄生电感和电阻EPC的eGaN器件。此外,我们的eGaN还是一种双面冷却型器件,允许从电路板上散发热量。

  EDN China: EPC的eGaN器件技术路线图将如何发展?
?????? Alex Lidow: EPC的第一代eGaN在许多方面都超越了市场上最好的功率MOSFET,这些器件刚刚开始启动学习曲线,随着EPC对这种优秀的新技术所掌握的知识不断成熟,用户有望看到每隔两年我们的eGaN器件性能将会提升两倍。由于我们的eGaN产品设计主要用于


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