ROHM, con 8V di gate withstand voltage, segna una svolta tecnologica nel campo dei dispositivi GaN HEMT da 150 V

Si risolve il problema della tensione di scarica disruptiva di gate nei dispositivi GaN, contribuendo così alla riduzione dei consumi energetici e alla maggiore miniaturizzazione degli alimentatori destinati a base station e centri di elaborazione dati

Willich-Münchheide, Germania, 27 maggio 2021 – ROHM ha sviluppato una tecnologia che consente di raggiungere la tensione di scarica disruptiva di gate più alta del settore (8 V, tensione nominale gate-source) nei dispositivi GaN HEMT da 150 V, ottimizzata per i circuiti degli alimentatori delle apparecchiature industriali e delle comunicazioni. (Fig. 1) Negli ultimi anni la maggiore diffusione di dispositivi IoT ha determinato un aumento della domanda di sistemi server, quindi migliorare l’efficienza della conversione di potenza e ridurre le dimensioni sono divenute questioni sociali pregnanti che richiedono un ulteriore progresso nel settore dei dispositivi di potenza. Alla produzione di massa di dispositivi SiC, come leader nel settore, e alla vasta gamma di dispositivi in silicio dalle numerose funzionalità, ora ROHM affianca anche lo sviluppo di dispositivi GaN dall’eccellente funzionamento ad alta frequenza nella gamma di media tensione. Disporre di una tecnologia che aumenta la tensione nominale gate-source permette a ROHM di ampliare l’offerta di soluzioni di potenza destinate a tutta una serie di applicazioni. Rispetto ai dispositivi in silicio, quelli GaN presentano caratteristiche di commutazione migliorate e una resistenza di ON inferiore, perciò si prevede che contribuiscano alla riduzione dei consumi energetici e alla maggiore miniaturizzazione degli alimentatori switching usati in base station e centri di elaborazione dati. Vi sono però alcuni inconvenienti che rappresentano sfide significative rispetto all’affidabilità dei dispositivi: tra questi, la bassa tensione nominale gate-source e una tensione di sovraelongazione oltre il rating massimo in fase di commutazione. Per farvi fronte, ROHM è riuscita ad aumentare la tensione nominale gate-source dai classici 6 V fino a 8 V, utilizzando una struttura originale. In questo modo è possibile migliorare sia il margine di design sia l’affidabilità dei circuiti degli alimentatori che sfruttano dispositivi GaN e richiedono un’elevata efficienza. Oltre a massimizzare le prestazioni dei dispositivi grazie a un’induttanza parassita bassa, l’azienda sta anche sviluppando un package dedicato che agevola il montaggio, ottimizza la dissipazione del calore e permette di sostituire in modo semplice gli attuali dispositivi in silicio facilitando al contempo la gestione in fase di montaggio. In prospettiva, ROHM imprimerà maggiore slancio allo sviluppo dei dispositivi GaN basati su questa tecnologia, di cui ha pianificato l’invio dei campioni per il settembre di quest’anno. (Fig. 2 + 3) Esempi applicativi - Circuiti per convertitori buck con tensione di ingresso di 48 V per base station e centri di elaborazione dati - Circuiti per convertitori boost per il blocco dell’amplificatore di potenza delle base station - Amplificatori audio di Classe D - Circuiti di pilotaggio LiDAR, circuiti di ricarica wireless per dispositivi portatili (Fig. 4)

Informazioni su ROHM ROHM Semiconductor è una società globale da 3,295 miliardi di US $ al 31 marzo 2021 e 22.370 dipendenti. La società sviluppa e produce una vastissima gamma di soluzioni comprendente diodi SiC e MOSFET, IC analogici quali gate driver e IC per la gestione della potenza, ma anche transistori e diodi di potenza e componenti passivi. Inoltre dispone di impianti di produzione all'avanguardia in Giappone, Corea, Malaysia, Tailandia, Filippine e Cina, nei quali avviene la produzione dei suoi prodotti altamente performanti. LAPIS Semiconductor (in precedenza OKI Semiconductor), SiCrystal GmbH e Kionix sono società del gruppo ROHM Semiconductor. ROHM Semiconductor Europe ha sede nei pressi di Düsseldorf. Da qui serve la regione EMEA (Europa, Medio Oriente e Africa). Per ulteriori informazioni contattare www.rohm.com/eu