“ROHM开发出对比150V GaN HEMT的8V栅极耐压技术”

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~解决gan器件的栅极耐压问题，有助于基站和数据中心等行业的电源的低功耗和小型化~

全球知名的半导体制造商rohm (总部位于日本京都市)面向以产业设备和通信设备为首的各种电源电路，与150v耐压gan hemt*1)以下的gan设备)相比，是最大8v的栅极耐压)门

近年来，在服务器系统等行业，iot设备的诉求越来越高，因此电力转换效率的提高和设备的小型化成为重要的社会课题之一，这就要求电力部件得到更快的发展和进步。

rohm大力推进行业先进的sic部件和具有各种特点的硅部件的开发和批量生产，以及在中耐压范围内具有优异高频业务性能的gan器件的开发。 此次，rohm针对以往gan器件长期存在的课题，开发了提高栅极-源极间的额定电压的技术，可以为各种APP应用提供广泛的电源处理方案。

与 硅器件相比，gan器件的导通电阻值低，高速开关性能优异，因此在基站和数据中心等行业中被期待为有助于各种开关电源的功耗降低和小型化的器件。 但是，由于gan器件的栅极-源极间额定电压低，在开关工作中有可能发生超过额定值的过冲电压，因此在产品的可靠性方面存在较大的问题。

在这种背景下，rohm利用独特的结构，成功地将栅极-源极间额定电压从通常的6v提高到8v，有助于提高使用高效gan器件的电源电路的设计裕度和可靠性。 此外，还根据本技术开发了专用软件包。 通过使用该封装，不仅可以通过降低寄生电感来更好地发挥器件的性能，还可以使产品安装在电路基板上，散热性更优异，可以使现有硅器件的更换和安装工序中的工作更简单

将来，rohm将加快采用该技术的gan设备的开发，并计划于2021年9月开始提供产品样品。

<； 开发中的gan器件的优点>；

rohm发售的当前正在开发的gan设备具有以下优点。

1.使用Rohm独有的结构，将栅极-源极间的额定电压提高到8v

通常耐压200v以下的gan器件的栅极驱动电压为5v，但其栅极-源极间的额定电压为6v，其电压裕度为1v，非常小。 如果超过器件的额定电压，则有可能发生劣化和破坏等可靠性问题，需要高精度地控制栅极驱动电压，这成为了阻碍gan器件普及的一大瓶颈。

针对这样的课题，rohm通过使用独特的结构，成功地将栅极-源极间的额定电压从通常的6v提高到了业界超高的8v。 这样可以获得普通产品的3倍电压余量，即使在开关动作中发生超过6v的过冲电压，设备也不会劣化，有助于提高电源电路的可靠性。

2.使用容易安装到基板上且散热性优异的封装

该gan器件使用的封装形式具有优异的散热性能，通用性非常高，在可靠性和封装性方面有可靠的实用记录。 这是因为，这样一来，现有的硅器件的更换作业和安装工序中的作业就会变得容易。 另外，通过使用铜芯片接合封装技术，寄生电感值比以往封装降低55%，在设计有可能应对高频的电路时，能够更大程度地发挥器件的性能。

3.与硅器件相比，开关损耗降低了65%

该gan器件不仅可以提高栅极-源极间的额定电压，使用低电感的封装，还可以更大程度地发挥器件的性能，与硅器件相比，可以将开关损耗降低约65%

<； 应用示例>；

・； 数据中心和基站等48v输入降压转换器电路

・； 基站功率放大器单元的升压转换器电路

・； d类音频放大器

・； lidar驱动电路、便携式设备的无线充电电路

<； 用语解说>；

*1) gan hemt

gan (氮化镓)是下一代功率器件中使用的化合物半导体材料。 与普通半导体材料硅相比，具有更好的物理性能，目前利用其高频特性的应用开始增加。

hemt是高电子移动晶体管的首字母。

*2)栅极-源极间额定电压(栅极耐压)

栅极和源极之间可以施加的最大电压。

事业所需的电压称为驱动电压，在施加高于特定阈值的电压时，gan hemt将变为被动的事业状态。

来源：企业之窗