ROHM präsentiert 650-V-GaN-HEMT im kompakten TOLL-Gehäuse mit hoher Wärmeableitung

Forciert die Entwicklung zur Massenproduktion von GaN-Bauelementen für Automobilanwendungen

Willich-Münchheide, 27. Februar 2025 – ROHM hat mit dem GNP2070TD-Z einen 650-V-GaN-HEMT im TOLL-Gehäuse (TO-LeadLess) entwickelt. Dieses Gehäuse zeichnet sich durch ein kompaktes Design mit hervorragender Wärmeableitung, hoher Stromkapazität und überlegener Schaltleistung aus. Es wird zunehmend in Anwendungen eingesetzt, die eine hohe Leistungsaufnahme erfordern, insbesondere in Industrieanlagen und Automobilsystemen. Für die Markteinführung wurde die Gehäusefertigung an ATX SEMICONDUCTOR (WEIHAI) CO., LTD. (im Folgenden ATX) ausgelagert, einem erfahrenen OSAT-Anbieter (Outsourced Semiconductor Assembly and Test). (Bild 1) Die Verbesserung des Wirkungsgrads von Motoren und Stromversorgungen, die den größten Teil des weltweiten Stromverbrauchs ausmachen, ist zu einer wichtigen Herausforderung auf dem Weg zu einer dekarbonisierten Gesellschaft geworden. Leistungsbauelemente sind der Schlüssel zur Steigerung der Energieeffizienz. Es wird erwartet, dass die Einführung neuer Materialien wie SiC (Siliziumkarbid) und GaN den Wirkungsgrad von Stromversorgungen weiter erhöhen wird. (Bild 2) ROHM begann im April 2023 mit der Massenproduktion der ersten Generation seiner 650-V-GaN-HEMTs. Darauf folgte die Einführung von Leistungsstufen-ICs, die einen Gate-Treiber und einen 650-V-GaN-HEMT in einem Gehäuse kombinieren. Jetzt hat ROHM das Produkt mit Elementen der zweiten Generation in einem TOLL-Gehäuse entwickelt und zu den bestehenden DFN8080-Gehäusen hinzugefügt. Damit erweitert ROHM sein Angebot an 650-V-GaN-HEMT-Gehäusen und erfüllt die Marktnachfrage nach noch kleineren, effizienteren Hochleistungsanwendungen. Die neuen Produkte integrieren GaN-on-Si-Chips der zweiten Generation in einem TOLL-Gehäuse. Sie erreichen branchenführende Werte bei der Bauelementemetrik, die den Einschaltwiderstand und die Ausgangsladung (RDS(on) × Qoss) miteinander in Beziehung setzt. Dies ermöglicht eine weitere Miniaturisierung und Verbesserung der Energieeffizienz in Stromversorgungssystemen, die eine hohe Spannungsfestigkeit und hohe Schaltgeschwindigkeiten erfordern. Zur Realisierung der Massenproduktion nutzte ROHM seine proprietäre Technologie und das durch ein vertikal integriertes Produktionssystem erworbene Fachwissen im Bereich des Bauelementedesigns, um die Konzeption und Planung durchzuführen. Im Rahmen der am 10. Dezember 2024 angekündigten Zusammenarbeit führt die Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Limited (TSMC) die Front-End-Prozesse durch. Die Back-End-Prozesse übernimmt ATX. Darüber hinaus plant ROHM eine Partnerschaft mit ATX zur Fertigung von GaN-Bauelementen in Automobilqualität. Als Reaktion auf den zunehmenden Einsatz von GaN-Bauelementen im Automobilsektor, der sich bis zum Jahr 2026 voraussichtlich noch beschleunigen wird, plant ROHM die rasche Einführung von GaN-Bauelementen in Automobilqualität. Um dies zu erreichen, werden diese Partnerschaften intensiviert und die eigenen Entwicklungsanstrengungen vorangetrieben. Liao Hongchang, Direktor und General Manager, ATX SEMICONDUCTOR (WEIHAI) CO., LTD. „Wir freuen uns sehr, dass ROHM uns mit der Produktion beauftragt hat. ROHM ist bekannt für seine fortschrittlichen Fertigungstechnologien und verfügt über eigene Produktionsanlagen von der Wafer-Herstellung bis zum Packaging. Wir haben 2017 mit dem technischen Austausch mit ROHM begonnen und prüfen derzeit Möglichkeiten für eine intensivere Zusammenarbeit. Die Partnerschaft wurde aufgrund der Erfolgsbilanz und des technischen Know-hows von ATX im Bereich der Back-End-Fertigung von GaN-Bauelementen geschlossen. Für die Zukunft planen wir auch eine Zusammenarbeit bei ROHMs laufender Entwicklung von GaN-Bauelementen für die Automobilindustrie. Durch die Stärkung unserer Partnerschaft wollen wir einen Beitrag zur Energieeinsparung in verschiedenen Branchen und zur Verwirklichung einer nachhaltigen Gesellschaft leisten.“ Satoshi Fujitani, General Manager, AP Production Headquarters, ROHM Co., Ltd. „Wir freuen uns, dass wir erfolgreich 650-V-GaN-HEMTs im TOLL-Gehäuse herstellen und dabei eine optimale Leistung erzielen konnten. ROHM bietet nicht nur eigenständige GaN-Bauelemente an, sondern auch Stromversorgungslösungen, die sie mit ICs kombinieren. Hierbei kommt ROHMs Fachwissen in der Analogtechnologie zum Tragen. Das Wissen und die Philosophie, die beim Design dieser Produkte erworben wurden, werden auch bei der Entwicklung von Bauelementen angewendet. Die Zusammenarbeit mit OSATs wie ATX, die über fortschrittliche technische Fähigkeiten verfügen, ermöglicht es uns, auf dem schnell wachsenden GaN-Markt führend zu sein. Gleichzeitig kann ROHM seine Stärken nutzen, um innovative Bauelemente auf den Markt zu bringen. In Zukunft wird ROHM die Leistung von GaN-Bauelementen weiter verbessern, um eine stärkere Miniaturisierung und Effizienz in einer Vielzahl von Anwendungen zu fördern und dazu beizutragen, das Leben der Menschen zu bereichern.“ Die Marke EcoGaN™ EcoGaNTM bezieht sich auf ROHMs neue Produktreihe von GaN-Bauelementen, die die Eigenschaften von GaN maximieren und damit zur Energieeinsparung und Miniaturisierung beitragen. Das Ziel ist es, den Stromverbrauch einer Anwendung zu reduzieren, periphere Komponenten zu miniaturisieren und einfachere Designs mit weniger Teilen zu erreichen. *EcoGaNTM ist ein Warenzeichen oder eingetragenes Warenzeichen von ROHM Co., Ltd. Produktspektrum (Bild 3) Anwendungsbeispiele Stromversorgung für Server, Kommunikationsbasisstationen, Industrieanlagen und mehr. AC-Adapter (USB-Ladegeräte), PV-Wechselrichter, Energiespeichersysteme. Die Bauelemente können in einer breiten Palette von Stromversorgungssystemen mit Ausgangsleistungen von 500 W bis zur 1-kW-Klasse eingesetzt werden. Informationen zum Online-Verkauf Verfügbarkeit: Dezember 2024 Bauteilnummer: GNP2070TD-ZTR Die Produkte sind ab März bei DigiKey™, Mouser™ und Farnell™ erhältlich. Sie werden auch von anderen Online-Distributoren vertrieben, sobald sie verfügbar sind. Hinweis: DigiKey™, Mouser™ und Farnell™ sind Marken oder eingetragene Marken der jeweiligen Unternehmen. *ROHM-Studie vom 27. Februar 2025

Über ATX SEMICONDUCTOR (WEIHAI) CO., Ltd. ATX ist ein OSAT-Unternehmen mit Sitz in Weihai in der chinesischen Provinz Shandong. Das Unternehmen hat sich auf die Herstellung und Prüfung von Leistungsbauelementen spezialisiert. Es unterstützt über 50 Arten von Gehäusen, darunter MOSFETs, IGBTs, SiC- und GaN-Bauelemente, mit einer jährlichen Produktionskapazität von über 5,7 Milliarden Stück. Die Produkte von ATX finden breite Anwendung in Industrieanlagen, in Automobilsystemen, im Bereich erneuerbarer Energien wie Solarenergie sowie in der Unterhaltungselektronik. ATX hält einen hohen Marktanteil im Bereich der Steuerung von Elektrofahrzeugen und beliefert international bekannte Marken. Als ein führendes Unternehmen in der Entwicklung von Halbleiterbauelementen der nächsten Generation, die auf eigenen geistigen Eigentumsrechten und Kern-technologien basieren, hat ATX enge und langfristige Kooperationen mit den zehn weltweit führenden Herstellern von Leistungselektronikkomponenten aufgebaut. Für weitere Informationen besuchen Sie bitte die Website von ATX: http://www.atxwh.com Über ROHM Semiconductor ROHM Semiconductor, ein weltweit aktives Unternehmen, das per 31. März 2024 einen Umsatz von 467,7 Milliarden Yen (3,2 Milliarden US Dollar) erwirtschaftete und über 23.300 Mitarbeiter beschäftigt, entwickelt und produziert eine umfangreiche Produktpalette, die von SiC-Dioden und MOSFETs, analogen ICs wie Gate-Treibern und Power-Management-ICs über Leistungstransistoren und Dioden bis hin zu passiven Bauelementen reicht. Die Produktion erfolgt in modernsten Fertigungsstätten in Japan, Deutschland, Korea, Malaysia, Thailand, den Philippinen und China. ROHM Semiconductor Europe mit seiner Zentrale nahe Düsseldorf betreut die EMEA-Region (Europe, Middle East, Africa). Für weitere Informationen besuchen Sie bitte www.rohm.de