松下將推出業(yè)界最小的增強(qiáng)型600V GaN功率晶體管封裝*
松下公司(Panasonic)日前宣布將推出業(yè)界最小的增強(qiáng)型[1]氮化鎵(GaN)[2]功率晶體管(X-GaNTM)**封裝。GaN封裝采用8x8雙平面無引線(DFN)表面粘裝型封裝。可將該封裝安裝在傳統(tǒng)上難以安裝的極小區(qū)域,有助于降低工業(yè)和消費(fèi)電子設(shè)備的功耗。
*:截至2015年5月18日,根據(jù)松下公司調(diào)查,該600-V增強(qiáng)型GaN功率晶體管的占用空間。
**:X-GaN是松下公司的商標(biāo)。
增強(qiáng)型晶體管的擊穿電壓為600V,該產(chǎn)品實現(xiàn)200V/ns的高速開關(guān)和54—154mΩ的低導(dǎo)通電阻[3]。松下公司將于2015年7月啟動10A型(PGA26E19BV)和15A型(PGA26E08BV)產(chǎn)品樣品出貨。
功率晶體管是用于控制電源的半導(dǎo)體器件。GaN是性能卓越的半導(dǎo)體化合物之一。當(dāng)將它應(yīng)用于晶體管時,可實現(xiàn)比硅(Si)和碳化硅(4H-SiC)更卓越的開關(guān)性能和更高的擊穿電壓。
我們的傳統(tǒng)型GaN功率晶體管采用高導(dǎo)熱表面貼裝型封裝TO220(尺寸:15 x 9.9 x 4.6mm),然而該封裝還不夠小,而且電子設(shè)備印刷電路板上的安裝面積十分有限。
使用表面貼裝型封裝時,寄生電感[4]降低,因此,可在600V高電壓下以8 x 8 x 1.25mm的更小尺寸實現(xiàn)GaN功率晶體管的內(nèi)在特征和出色的開關(guān)性能。功率晶體管正被快速引入電子設(shè)備中,它有助于降低能耗。
該產(chǎn)品將亮相2015年5月19-21日于德國紐倫堡舉行的2015年度電力轉(zhuǎn)換與智能運(yùn)動展覽會(PCIM 2015)。
[產(chǎn)品特點]
1、其采用新開發(fā)的全球最小GaN表面貼裝型封裝DFN 8x8(8 x 8 mm x 1.25 mm,其占用空間僅為公司傳統(tǒng)TO-220封裝產(chǎn)品的43%),專為GaN功率晶體管優(yōu)化。
2、表面貼裝型封裝的采用降低了寄生電感,實現(xiàn)200V/ns的高速開關(guān)性能。
3、在6英寸硅襯底上實現(xiàn)的松下原創(chuàng)柵極注入晶體管(GIT)[5]實現(xiàn)了增強(qiáng)型模式。
GaN功率晶體管更便于應(yīng)用于AC-DC電源裝置(功率因數(shù)校正、隔離DC-DC轉(zhuǎn)換器)、電池充電系統(tǒng)、PV功率調(diào)節(jié)器和EV逆變器。
松下公司擁有200項國內(nèi)專利和180項海外專利,其中包括一些待審批的發(fā)明申請,例如,松下原創(chuàng)的GIT結(jié)構(gòu)的基本專利US 8779438和利用常關(guān)操作的驅(qū)動系統(tǒng)的基本專利US 8299737。
這項工作部分受到日本新能源和工業(yè)技術(shù)發(fā)展組織(NEDO)之“節(jié)能技術(shù)項目戰(zhàn)略發(fā)展”計劃的支持。
[術(shù)語解釋]
[1] 增強(qiáng)型
增強(qiáng)型晶體管是一種單器件晶體管,其能夠?qū)崿F(xiàn)常關(guān)特征,這是半導(dǎo)體器件的一種特征,當(dāng)未向柵極施加電壓時,可以防止電流在源極和漏極之間流動。
[2] 氮化鎵(GaN)
氮化鎵是三五族半導(dǎo)體,具有較寬的能帶隙(價帶和導(dǎo)帶之間)。能帶隙較大的材料通常具有更高的擊穿電壓。
[3] 導(dǎo)通電阻
導(dǎo)通電阻為晶體管通電(導(dǎo)電狀態(tài))時晶體管源極和漏極之間的電阻。
[4] 寄生電感
寄生電感是存在于電子元器件封裝中的意外電感分量。盡管這種電感對于頻率為50或60赫茲的電源裝置來說不是問題,但是它們可能是GaN電源裝置高速運(yùn)行(工作頻率:幾百千赫茲到幾兆赫茲)的一個巨大障礙。
[5] 柵極注入晶體管(GIT)
GIT是一種最初由松下半導(dǎo)體解決方案公司研發(fā)的常關(guān)型GaN晶體管。新的工作原理基于空穴注入時漏極電流的增加,其被用于維持低導(dǎo)通電阻和增強(qiáng)型模式之間的兼容性。
關(guān)于松下
松下公司是一家致力于為消費(fèi)電子產(chǎn)品、住宅、汽車、企業(yè)解決方案及器件行業(yè)的客戶開發(fā)各種電子技術(shù)和解決方案的全球領(lǐng)軍企業(yè)。自1918年成立以來,松下已將業(yè)務(wù)擴(kuò)張至全球,目前在全世界范圍內(nèi)共經(jīng)營468家附屬公司和94家聯(lián)營公司。截至2015年3月31日,其合并凈銷售額達(dá)7.715萬億日元。松下致力于通過各部門的創(chuàng)新來追求新的價值,并努力運(yùn)用公司的技術(shù)為客戶創(chuàng)造更美好的生活和世界。