Anonim
Imec-GaN snaga

Ovo dostignuće se temelji na Imecovim platformama GaN-on-SOI i GaN-on-QST, smanjujući induktivnost parazita i povećavajući brzinu komutacije.

Pogledajte cjeloviti pregled vijesti o PCIM 2019 »

Danas GaN-ovom elektronikom dominiraju zasebne diskretne komponente. Polovični mostovi - uobičajeni potkrugovi u elektroenergetskim sustavima - proizvode se odvojenim zasebnim komponentama, bilo u zasebnim paketima, ili integrirani u jedan paket, posebno za veće naponske opsege.

n

Realizacija polovnih mostova na čipu pomoću GaN-on-Si tehnologije vrlo je izazovna, posebno pri visokim naponima. To je zato što su polu-mostovi dizajnirani na GaN-on-Si tehnologiji ograničeni u performansama efektom povratnog zatvarača koji negativno utječe na bočni prekidač pola mosta i preklopni šum koji narušavaju upravljačke krugove.

Kako bi iskoristio puni potencijal GaN tehnologije napajanja, Imec je monolitno spojio polusmjernik i pokretače u jedan GaN-IC čip.

Dopunjeni logičkim tranzistorima niskog napona, paketom pasivnih komponenata za nisko-ohmičke i visoko-ohmičke otpornike i MIM-kondenzatorom, high-end integrirani elektroenergetski sustavi mogu se realizirati na jednom matricu.

Imec-ovo rješenje temelji se na imecovim platformama GaN-on-SoI i GaN-on-QST (Qromis Substrate Technology) koje omogućuju galvansku izolaciju energetskih uređaja, pokretača i upravljačke logike pomoću zakopane duboke izolacije rovova i oksida ispunjenih oksidom,

Ova izolacijska shema ne samo da eliminira štetni učinak zakretanja unatrag koji negativno utječe na bočni prekidač polu-mosta, već i smanjuje buku komutacije koja narušava upravljačke krugove. S dizajnom ko-integriranog mjenjača razine za pogon preklopnika s bočne strane, regulatora mrtvog vremena za izbjegavanje preklapanja ulaznih valnih oblika vrata i ugrađenog modulacijskog kruga širine impulsa, mogu se proizvesti visoko integrirani pretvarači s pojačavanjem i pojačavanjem,

"Netko bi mogao pomisliti da će upotreba SOF-a ili QST-a vafla umjesto Si-wafer rezultirati skupljom tehnologijom. Međutim, s GaN-on-Si nekoliko diskretnih uređaja potrebno je pojedinačno pakirati (s naprednim paketima kako bi se unaprijedilo performanse brzog prebacivanja GaN-a) i povezali s njihovim pokretačima i ostalim elementima na razini ploče ili u paketu ", izjavio je Denis Marcon, voditelj poslovnog razvoja na imec. „Umjesto toga, s imecovom GaN-IC tehnologijom, puni pretvarač koji uključuje pogonitelje i analogne blokove itd. Nalazi se na čipu, koji se zatim može upakirati jednostavnom tehnologijom paketa (budući da su frekvencijski osjetljive komponente već povezane na čipu). To dramatično štedi troškove konačnog elektroenergetskog sustava. "

Za daljnje poboljšanje performansi ovih monolitnih integriranih elektroenergetskih sustava, imec želi proširiti svoju platformu dodatnim ko-integriranim komponentama, kao što su Schottky-ove diode i HEMT-ovi s iscrpljivanjem.

„S ciljem daljnjeg poticanja inovacija u GaN-ovoj elektronici, ova GaN-IC platforma je dostupna za izradu prototipa putem naše usluge multi-project wafer (MPW)“, komentirao je Stefaan Decoutere, direktor programa GaN power electronics na imec. „Mogućnosti za napredne elektroenergetske sustave s neviđenim performansama, bilo u brzini prebacivanja, radnoj frekvenciji ili energetskoj učinkovitosti, s smanjenim induktivnim parazitima i neviđenim smanjenjem faktora oblika, dodatno će povećati uporabu GaN-a za opskrbu napajanja kod potrošača i ponovno korišteni energetski segmenti tržišta. "