一種新技術(shù)E-Mode GaN寬帶隙半導(dǎo)體討論，第四部分

現(xiàn)在討論的一個(gè)主題是器件的熱管理方面，而寬帶隙半導(dǎo)體、氮化鎵，但不僅是碳化硅解決方案，承諾更高的工作溫度和更高的效率。如您所知，在將這些設(shè)備設(shè)計(jì)到系統(tǒng)中時(shí)，設(shè)計(jì)人員還需要考慮熱管理問題。那么，您的技術(shù)戰(zhàn)略是什么，您如何看待隨著功率密度的增加而對(duì)工藝和封裝技術(shù)的未來發(fā)展產(chǎn)生影響的熱管理需求?

我們大多數(shù)參與 GaN 的人經(jīng)常強(qiáng)調(diào) GaN 的好處之一，即可以在比當(dāng)今基于硅架構(gòu)的正常開關(guān)頻率高得多的開關(guān)頻率下實(shí)現(xiàn)非常高的效率。當(dāng)然，在這樣做時(shí)，我們說應(yīng)使用可表面貼裝的封裝，以降低電感并支持高頻，否則封裝將成為真正的瓶頸。因此，人們無(wú)法充分利用 GaN 的優(yōu)勢(shì)。不幸的是，可用于高功率的 SMD 封裝并不多，而制造電源的人們?nèi)匀环浅Ｒ蕾囉谡麄€(gè)封裝，如 TO-220、TO-247。CGD 正以面向中低功率應(yīng)用的 DFN 8X8、DFN 5X6 等 SMD 封裝進(jìn)入市場(chǎng)。

但也很重要，特別是對(duì)于高功率領(lǐng)域，為了支持?jǐn)?shù)據(jù)中心服務(wù)器對(duì)效率的高需求，假設(shè)超過 1 千瓦，開發(fā)熱增強(qiáng)型 SMD 解決方案非常重要，我們正在通過我們的組裝站點(diǎn)做到這一點(diǎn)。當(dāng)然，它們的熱阻非常低。我們將在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候分享這些。原則上，主題是：使用 GaN，我們?cè)试S用戶縮小他的應(yīng)用程序，但熱量仍然存在。它必須以某種方式消散，我們是否正在走向死胡同?

所以，我想說，首先，我們使用 GaN 是安全的，因?yàn)槿藗儜?yīng)該注意到 GaN 的開關(guān)損耗是迄今為止最低的。因此，輸出損耗明顯低于任何其他技術(shù)。柵極電荷比硅好10倍，低于硅和碳化硅。所以，部分答案是，對(duì)于 GaN，我們必須處理低得多的熱量才能消散。但是當(dāng)然，散熱這個(gè)話題很重要，我認(rèn)為我們將在未來幾年看到市場(chǎng)發(fā)展的方向之一可能是采用芯片嵌入等解決方案，例如通過更多技術(shù)顯著降低熱阻PCB 內(nèi)部的有效熱管理。

但總的來說，我也會(huì)說來自 GaN 制造商的其他元素可以幫助改善 PCB 級(jí)別的冷卻。我之前說過，我們正在將傳感和保護(hù)功能集成到 GaN HEMT 中?？紤]集成電流感應(yīng)。通常，為了檢測(cè)電流，需要添加外部檢測(cè)電阻器，這當(dāng)然會(huì)阻止將晶體管連接到接地層。通過將這一功能引入 HEMT，現(xiàn)在可以將 HEMT 源連接到地。而且這種冷卻方式可以更有效，因?yàn)楝F(xiàn)在您可以根據(jù)需要設(shè)計(jì)冷卻路徑，并專注于實(shí)現(xiàn)較低的工作溫度，反之亦然，您可以為相同的熱量使用更高的 RDS (on)。這就是 50 伏以下 ICeGaN 技術(shù)中包含的全部?jī)?nèi)容。

因此，它是一種組合，晶體管技術(shù)可以改善冷卻或?yàn)橛脩籼峁└嘧杂啥取５?，?dāng)然，從封裝的角度來看，仍然可以做很多事情來幫助 SMD 技術(shù)變得像通孔一樣具有性能。而且這種冷卻方式可以更有效，因?yàn)楝F(xiàn)在您可以根據(jù)需要設(shè)計(jì)冷卻路徑，并專注于實(shí)現(xiàn)較低的工作溫度，反之亦然，您可以為相同的熱量使用更高的 RDS (on)。這就是 50 伏以下 ICeGaN 技術(shù)中包含的全部?jī)?nèi)容。因此，它是一種組合，晶體管技術(shù)可以改善冷卻或?yàn)橛脩籼峁└嘧杂啥?。但是，?dāng)然，從封裝的角度來看，仍然可以做很多事情來幫助 SMD 技術(shù)變得像通孔一樣具有性能。而且這種冷卻方式可以更有效，因?yàn)楝F(xiàn)在您可以根據(jù)需要設(shè)計(jì)冷卻路徑，并專注于實(shí)現(xiàn)較低的工作溫度，反之亦然，您可以為相同的熱量使用更高的 RDS (on)。

這就是 50 伏以下 ICeGaN 技術(shù)中包含的全部?jī)?nèi)容。因此，它是一種組合，晶體管技術(shù)可以改善冷卻或?yàn)橛脩籼峁└嘧杂啥?。但是，?dāng)然，從封裝的角度來看，仍然可以做很多事情來幫助 SMD 技術(shù)變得像通孔一樣具有性能。晶體管技術(shù)可以改善冷卻或?yàn)橛脩籼峁└嘧杂啥?。但是，?dāng)然，從封裝的角度來看，仍然可以做很多事情來幫助 SMD 技術(shù)變得像通孔一樣具有性能。晶體管技術(shù)可以改善冷卻或?yàn)橛脩籼峁└嘧杂啥?。但是，?dāng)然，從封裝的角度來看，仍然可以做很多事情來幫助 SMD 技術(shù)變得像通孔一樣具有性能。