ROHM确立可以更大程度激发GaN器件性能的“超高速驱动控制”IC 技术

GaN器件与控制IC相结合,助力电源应用进一步节能和小型化

全球知名半导体制造商ROHM(总部位于日本京都市)确立了一项超高速驱动控制IC技术,利用该技术可更大程度地激发出GaN等高速开关器件的性能。

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近年来,GaN器件因其具有高速开关的特性优势而被广泛采用,然而,如何提高控制IC(负责GaN器件的驱动控制)的速度已成为亟需解决的课题。

在这种背景下,ROHM进一步改进了在电源IC领域确立的超高速脉冲控制技术Nano Pulse Control™,成功地将控制脉冲宽度从以往的9ns提升至2ns,达到业界超高水平。通过将该技术应用在控制IC中,又成功地确立了可更大程度激发GaN器件性能的超高速驱动控制IC技术。

目前,ROHM正在推动应用该技术的控制IC产品转化工作,计划在2023年下半年开始提供100V输入单通道DC-DC控制器的样品。通过将其与ROHMEcoGaN™系列GaN器件相结合,将会为基站、数据中心、FA设备和无人机等众多应用实现显著节能和小型化做出贡献。

未来,ROHM将继续以其擅长的模拟技术为中心,追求应用的易用性,积极开发解决社会课题的产品。

日本大阪大学研究生院工学研究科勇介教授表示多年来,GaN作为能够实现节能的功率半导体材料一直备受期待,但这种材料在品质和成本等方面还存在诸多问题。在这种背景下,ROHM建立了高可靠性GaN器件的量产体系,并积极推动能够更大程度地发挥出GaN器件性能的控制IC开发。这对于促进GaN器件的普及而言,可以说是非常重要的一大步。要想真正发挥出功率半导体的性能,就需要将晶圆、元器件、控制IC、模块等多种技术有机结合起来。在这方面,日本有包括ROHM在内的很多极具影响力的企业。从我们正在研究的GaN-on-GaN晶圆技术到ROHM正在研究的元器件、控制IC和模块,需要整个国家通力合作,为实现无碳社会贡献力量。”

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<背景>

在追求电源电路小型化时,需要通过高频开关来减小外围元器件的尺寸,而这就需要能够充分激发出GaN等高速开关器件驱动性能的控制IC。这次,为了实现包含外围元器件的解决方案,ROHM确立了非常适合GaN器件的超高速驱动控制IC技术,该技术中还融入了ROHM引以为豪的模拟电源技术之一Nano Pulse Control™技术

<控制IC技术详情>

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该技术采用了在ROHM的垂直统合型生产体制下融合了电路设计、工艺和布局三大模拟技术而实现的Nano Pulse Control™技术。通过采用自有的电路结构,将控制IC的最小控制脉宽由以往的9ns大幅提升至2ns,这使得以48V24V应用为主的应用,仅需1枚电源IC即可完成从高电压到低电压的降压转换工作(从最高60V0.6V)。该技术非常适合与GaN器件相结合,实现高频开关,从而助力外围元器件小型化,对采用了该技术的DC-DC控制器IC(开发中)和采用了EcoGaN™技术的电源电路进行比较时,后者的安装面积比采用普通产品时可减少86%

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<关于Nano Pulse Control™

一种超高速脉冲控制技术。实现了纳秒(ns)级的开关导通时间(电源IC的控制脉冲宽度),使以往无法实现的高电压到低电压的转换成为可能。

如欲进一步了解Nano Pulse Control™技术,请访问:

https://www.rohm.com.cn/support/nano

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<关于EcoGaN™

EcoGaN™是通过更大程度地优化GaN的低导通电阻和高速开关性能,助力应用产品进一步节能和小型化的ROHM GaN器件,该系列产品有助于应用产品进一步降低功耗、实现外围元器件的小型化、减少设计工时和元器件数量等。

*EcoGaN™ Nano Pulse Control™ ROHM Co., Ltd.的商标或注册商标。

<森勇介教授简介>

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曾任日本大阪大学研究生院工学研究科副教授,于2007年成为该学科教授,任教至今。多年从事GaN晶体生长等技术的开发与研究,并确立了晶体量产技术。目前,为了推动GaN器件的应用与普及,除了致力于提高GaN-on-GaN晶圆技术(即在GaN衬底上形成GaN晶体管)的品质外,还与多家企业开展产学合作,属于GaN技术应用研究的权威人物。

2008年获得日本文部科学大臣表彰科学技术奖,近年来,于2022年获得国家发明表彰未来创造发明鼓励奖2022年第13届化合物半导体电子学成就奖(赤崎勇奖)等。

【关于罗姆(ROHM)】

罗姆(ROHM)成立于1958年,由起初的主要产品-电阻器的生产开始,历经半个多世纪的发展,已成为世界知名的半导体厂商。罗姆的企业理念是:“我们始终将产品质量放在第一位。无论遇到多大的困难,都将为国内外用户源源不断地提供大量优质产品,并为文化的进步与提高作出贡献”。

罗姆的生产、销售、研发网络分布于世界各地。产品涉及多个领域,其中包括IC、分立式元器件、光学元器件、无源元器件、功率元器件、模块等。在世界电子行业中,罗姆的众多高品质产品得到了市场的许可和赞许,成为系统IC和先进半导体技术方面的主导企业。

【关于罗姆(ROHM)在中国的业务发展】

销售网点:起初于1974年成立了罗姆半导体香港有限公司。在1999年成立了罗姆半导体(上海)有限公司, 2006年成立了罗姆半导体(深圳)有限公司,2018年成立了罗姆半导体(北京)有限公司。为了迅速且准确应对不断扩大的中国市场的要求,罗姆在中国构建了与总部同样的集开发、销售、制造于一体的垂直整合体制。作为罗姆的特色,积极开展“密切贴近客户”的销售活动,力求向客户提供周到的服务。目前在中国共设有20处销售网点,其中包括香港、上海、深圳、北京这4家销售公司以及其16家分公司(分公司:大连、天津、青岛、南京、合肥、苏州、杭州、宁波、西安、武汉、东莞、广州、厦门、珠海、重庆、福州)。并且,正在逐步扩大分销网络。

技术中心:在上海和深圳设有技术中心和QA中心,在北京设有华北技术中心,提供技术和品质支持。技术中心配备精通各类市场的开发和设计支持人员,可以从软件到硬件以综合解决方案的形式,针对客户需求进行技术提案。并且,当产品发生不良情况时,QA中心会在24小时以内对申诉做出答复。

生产基地:1993年在天津(罗姆半导体(中国)有限公司)和大连(罗姆电子大连有限公司)分别建立了生产工厂。在天津进行二极管、LED、激光二极管、LED显示器和光学传感器的生产,在大连进行电源模块、热敏打印头、接触式图像传感器、光学传感器的生产,作为罗姆的主力生产基地,源源不断地向中国国内外提供高品质产品。

社会贡献:罗姆还致力于与国内外众多研究机关和企业加强合作,积极推进产学研联合的研发活动。2006年与清华大学签订了产学联合框架协议,积极地展开关于电子元器件先进技术开发的产学联合。2008年,在清华大学内捐资建设“清华-罗姆电子工程馆”,并已于2011年4月竣工。2012年,在清华大学设立了“清华-罗姆联合研究中心”,从事光学元器件、通信广播、生物芯片、SiC功率器件应用、非挥发处理器芯片、传感器和传感器网络技术(结构设施健康监测)、人工智能(机器健康检测)等联合研究项目。除清华大学之外,罗姆还与国内多家知名高校进行产学合作,不断结出丰硕成果。

罗姆将以长年不断积累起来的技术力量和高品质以及可靠性为基础,通过集开发、生产、销售为一体的扎实的技术支持、客户服务体制,与客户构筑坚实的合作关系,作为扎根中国的企业,为提高客户产品实力、客户业务发展以及中国的节能环保事业做出积极贡献。

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