
半導體製造商ROHM(總公司:日本京都市)確立了一項超高速驅動控制IC技術,利用該技術可更大程度發揮GaN等高速開關元件的性能。
半導體製造商ROHM(總公司:日本京都市)確立了一項超高速驅動控制IC技術,利用該技術可更大程度發揮GaN等高速開關元件的性能。
近年來,GaN元件因具有高速開關的特性優勢而被廣泛採用,然而,如何提高控制IC(負責GaN元件的驅動控制)的速度已成為亟需解決的課題。
在此背景下,ROHM進一步改善了在電源IC領域確立的超高速脈衝控制技術「Nano Pulse Control™」,成功將控制脈衝寬度從以往的9ns提升至2ns,達到業界最高水準※。透過將該技術應用在控制IC中,又成功確立了可更大程度發揮GaN元件性能的超高速驅動控制IC技術。
目前,ROHM正在積極將應用該技術的控制IC產品化,計畫在2023年下半年開始提供100V輸入單通道DC/DC控制器的樣品。與ROHM的GaN元件「EcoGaN™系列」結合後,將會為基地台、資料中心、FA裝置和無人機等眾多應用實現高度節能和小型化。
今後ROHM將繼續以擅長的類比技術為中心,積極開發可有效解決社會課題的產品。
日本大阪大學 研究所 工學研究科 森 勇介 教授表示:
多年來,GaN以能夠實現節能的功率半導體材料之姿備受期待,但這種材料在品質和成本方面還存在諸多課題。因此,ROHM建立了高可靠性GaN元件的量產體系,並積極開發能夠更大程度發揮GaN元件性能的控制IC產品。這對於促進GaN元件的普及而言,可以說是非常重要的一大步。要想真正發揮出功率半導體的性能,就需要將晶圓、元件、控制IC、模組等各項技術有系統地加以整合。在這個方面,日本有包括ROHM在內眾多極具影響力的企業。從我們正在研究的GaN-on-GaN晶圓技術到ROHM正在研究的元件、控制IC和模組,需要整個國家通力合作,為實現無碳社會有所貢獻。
<背景>
在追求電源電路小型化時,需要透過高頻開關來縮小週邊元件的尺寸,這就需要能夠充分發揮GaN等高速開關元件驅動性能的控制IC。這一次為了實現包含週邊元件的解決方案,ROHM確立了非常適合GaN元件的超高速驅動控制IC技術,該技術中還融入了ROHM引以為傲的類比電源技術「Nano Pulse Control™」 。
<控制IC技術詳情>
該技術採用了在ROHM的垂直整合生產體制下,融合電路設計、製程和電路佈線三大類比技術而實現的「Nano Pulse Control™」技術。透過ROHM獨家電路結構,將控制IC的最小控制脈衝寬度由以往的9ns大幅提升至2ns,使48V和24V為主的應用,僅需1顆電源IC即可完成從高電壓到低電壓的降壓轉換工作(從最高60V到0.6V)。該技術非常適合與GaN元件結合,實現高頻開關,助力週邊元件小型化,與採用該技術的DC/DC控制器IC(開發中)和採用EcoGaN™技術的電源電路進行比較時,後者的安裝面積比起採用市場競品可減少86%。
<關於Nano Pulse Control™>
一種超高速脈衝控制技術。實現了奈秒(ns)等級的開關導通時間(電源IC的控制脈衝寬度),使過去以往無法實現的高電壓到低電壓的轉換成為可能。
如欲進一步瞭解Nano Pulse Control™技術,請至:
<關於EcoGaN™>
EcoGaN™是透過更大程度優化GaN的低導通電阻和高速開關性能,助力應用產品進一步節能和小型化的ROHM GaN元件。該系列產品有助應用產品進一步降低功耗、實現週邊元件小型化、減少設計工時和元件數量等。
*EcoGaN™ 和 Nano Pulse Control™ 是ROHM Co., Ltd.的商標或註冊商標。
<森 勇介 教授簡介>
曾任日本大阪大學研究所工學研究科副教授,並於2007年正式成為該學系教授後任教至今。多年從事GaN長晶技術的開發與研究,並確立了晶體量產技術。目前為了推動GaN元件的應用與普及,除了致力提高GaN-on-GaN晶圓技術(即在GaN基板上形成GaN電晶體)品質之外,還與多家企業開展產學合作,屬於GaN技術應用研究領域的權威人物。 2008年獲得日本文部科學大臣表彰科學技術獎,近年,更於2022年獲得國家發明表彰「未來創造發明鼓勵獎」、2022年第13屆化合物半導體電子學成就獎(赤崎勇獎)等。
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