安世半導體推出新一代650V 氮化鎵技術，晶片尺寸可縮小約24%

近日，Nexperia宣佈推出新一代 650V 氮化鎵 技術。

氮化鎵作為寬禁帶半導體材料，相比矽基能承受更高的工作電壓，實現更高的功率密度，在汽車、5G基站、資料中心、高階工業電源等領域有著廣泛的應用前景。

6月8日，Nexperia宣佈推出一系列採用新一代H2技術的全新高壓氮化鎵場效電晶體。新器件包含兩種封裝，TO-247 和Nexperia專有的CCPAK。兩者均實現了更出色的開關和導通效能，並具有更好的穩定性。由於採用了級聯結構並優化了器件相關引數，Nexperia的氮化鎵場效電晶體無需複雜的驅動和控制，應用設計大為簡化；使用標準的矽MOSFET 驅動器也可以很容易地驅動它們。

新的氮化鎵技術採用了貫穿外延層的過孔，減少了缺陷並且晶片尺寸可縮小約24%。TO-247 封裝的新器件，導通電阻RDS降低到僅 41mΩ，同時具有高的柵級閥值電壓和低反向導通電壓。CCPAK封裝的新器件，將導通電阻值進一步降低到39mΩ。兩種封裝的新器件均符合 AEC-Q101 標準，可滿足汽車應用的要求。

Nexperia氮化鎵戰略營銷總監Dilder Chowdhury表示：“客戶需要導通電阻RDS為30~40m的650V新器件，以便實現經濟高效的高功率轉換。相關的應用包括電動汽車的車載充電器、高壓DC-DC直流轉換器和發動機牽引逆變器；以及1.5~5kW鈦金級的工業電源，比如：機架裝配的電信裝置、5G裝置和資料中心相關裝置。Nexperia持續投資氮化鎵開發，並採用新技術擴充產品組合。首先為功率模組製造商提供了傳統的 TO-247封裝器件和裸晶片，並隨後提供我們高效能的CCPAK 貼片封裝的器件。”

Nexperia 的CCPAK貼片封裝採用了創新的銅夾片封裝技術來代替內部的封裝引線。這樣可以減少寄生損耗，最佳化電氣和熱效能，並提高可靠性。CCPAK封裝的氮化鎵器件提供頂部或底部散熱兩種配置，使其更通用，並有助於進一步改善散熱。

安世半導體MOS業務集團大中華區總監李東嶽表示，目前電動汽車和工業電源是安世氮化鎵的主要佈局領域。

針對電動汽車對高功率密度、強續航能力、使用時間長的需求，以及高溫、高溼、高振動的工作環境，矽功率半導體材料器件已經逼近瓶頸，氮化鎵MOSFET能實現比矽MOSFET更快的開關速度，效率和功率表現更能滿足電動汽車的需求。目前，Nexperia基於自有的前道晶圓廠和後道封裝廠最佳化車規氮化鎵的生產工藝，應對車規級氮化鎵器件的挑戰。

在工業用電領域，相比矽基、CoolMOS和碳化矽，氮化鎵器件能實現更優的價效比，並滿足高階電源對應用環境和產品規格的需求。

“我們正在開發的氮化鎵產品已經做到了900V，未來還有1200V的開發計劃。”李東嶽說，“未來新能源、5G、工業自動化、航空航天、特高壓等領域，會驅動氮化鎵市場的增長。”