ROHM consolida la tecnologia dei circuiti integrati di controllo ultra-veloci, che spinge i dispositivi GaN ai massimi livelli di performance

Risparmi energetici e miniaturizzazione superiori per le applicazioni di potenza grazie all'abbinamento di dispositivi GaN e controllo controllori

Willich-Münchheide, Germania, 21 marzo 2023 – La tecnologia ultra-veloce dei circuiti integrati di controllo di ROHM spinge ai massimi livelli di performance i dispositivi GaN e altri dispositivi ad alta velocità di commutazione. Negli ultimi anni si è registrata la crescente diffusione dell'uso di dispositivi GaN in virtù delle loro superiori caratteristiche di commutazione ad alta velocità, per cui è diventata scottante la questione della velocità dei circuiti integrati di controllo, che gestiscono il pilotaggio di tali dispositivi. Una problematica a cui ROHM ha risposto con l'ulteriore evoluzione della sua tecnologia di controllo ultra-veloce della larghezza d'impulso Nano Pulse Control™, formulata per i circuiti integrati di potenza al fine di migliorarne sensibilmente la larghezza d'impulso di controllo, passando dai convenzionali 9 ns ai 2 ns ai vertici del settore*. Lo sfruttamento di questa tecnologia ha consentito a ROHM di consolidare la sua tecnologia ultra-veloce dei circuiti integrati di controllo, che spinge i dispositivi GaN ai massimi livelli di performance. L'obiettivo della miniaturizzazione del circuito di potenza comporta la necessità di ridurre le dimensioni dei componenti periferici con il ricorso alla commutazione ad alta velocità. Per riuscirci occorre un circuito integrato di controllo in grado di sfruttare le prestazioni di pilotaggio dei dispositivi di commutazione ad alta velocità come i dispositivi GaN. Mirando a proporre soluzioni che si estendano ai componenti periferici, ROHM ha consolidato la tecnologia ultra-veloce dei circuiti integrati di controllo ottimizzata per i dispositivi GaN con il ricorso all'esclusiva tecnologia di alimentazione analogica Nano Pulse Control™. Attualmente ROHM è impegnata nella commercializzazione dei circuiti integrati di controllo che ricorrono a tale tecnologia e prevede di iniziare ad inviare campioni di controller DC-DC a singolo canale da 100 V durante il secondo semestre del 2023. Associandone l'utilizzo ai dispositivi GaN di ROHM (serie EcoGaN™), si prevede che i livelli di miniaturizzazione e risparmio energetico saranno significativi per un gran numero di applicazioni, inclusi base station, centri di elaborazione dati, sistemi di automazione industriale (FA - Factory Automation) e droni. In futuro ROHM continuerà a sviluppare prodotti destinati alla risoluzione di problematiche sociali in virtù della maggiore facilità d'uso delle applicazioni, ottenuta grazie all’esperienza che ha acquisito nella tecnologia analogica. Professor Yusuke Mori, Graduate School of Engineering, Università di Osaka "Il GaN (nitruro di gallio) è un materiale per semiconduttori di potenza di cui si è intuita già da molti anni la capacità di risparmio energetico, tuttavia esistono ostacoli sul piano della qualità e del costo. Circostanze che hanno indotto ROHM a consolidare un sistema di produzione in massa per dispositivi GaN che assicurano una maggiore affidabilità, pur sviluppando anche circuiti integrati di controllo in grado di portare le loro prestazioni ai massimi livelli. In altre parole, si tratta di un passo enorme verso la diffusa adozione dei dispositivi GaN. Per una dimostrazione reale delle prestazioni dei semiconduttori di potenza è necessario coordinare in maniera organica ogni tecnologia, ossia wafer, dispositivi, circuiti integrati di controllo e moduli. Da questo punto di vista, il Giappone è la sede di tante aziende leader, fra le quali anche ROHM. Auspico di contribuire alla realizzazione di una società decarbonizzata attraverso la collaborazione della nostra tecnologia wafer GaN on GaN con i dispositivi, i circuiti integrati di controllo e i moduli di ROHM." (Fi. 1) Tecnologia dei circuiti integrati di controllo La nuova tecnologia dei circuiti integrati di controllo di ROHM integra il marchio Nano Pulse Control™, con una formulazione basata sull'avanzata expertise in campo analogico che riunisce design di circuito, processi e layout, affidandosi al sistema di produzione ad integrazione verticale di ROHM. In tal modo si ottiene una sensibile riduzione della larghezza d'impulso di controllo minima del circuito integrato di controllo - che passa dai convenzionali 9 ns a 2 ns - avvalendosi di un'unica configurazione di circuito, il che consente di scendere da tensioni elevate, di 60 V, a basse tensioni di 0,6 V con un singolo circuito integrato di potenza in applicazioni da 24 V e 48 V. Infine, il supporto a componenti periferici di azionamento ridotti per la commutazione ad alta frequenza di dispositivi GaN riduce l'area di montaggio approssimativamente all'86% rispetto alle soluzioni convenzionali, se accoppiato a un circuito di potenza EcoGaN™. (Fig. 2 + 3) Nano Pulse Control™ Tecnologia di controllo ultra-veloce della larghezza d'impulso di ROHM che raggiunge un tempo di commutazione su ON (larghezza d'impulso di controllo del circuito integrato di potenza) nell'ordine di nanosecondi (ns), realizzando la conversione da alte a basse tensioni con il ricorso ad un singolo circuito integrato - diversamente dalle soluzioni convenzionali che richiedono 2 circuiti integrati di potenza. Per maggiori informazioni sulla tecnologia Nano Pulse Control™ basta cliccare sull'URL sottostante. https://www.rohm.com/support/nano EcoGaN™ È la denominazione della nuova line-up di dispositivi GaN di ROHM che contribuisce alla preservazione dell'energia e alla miniaturizzazione portando ai massimi livelli le caratteristiche di bassa resistenza di ON e commutazione ad alta velocità del GaN con l'obiettivo di ottenere un minor consumo di potenza delle applicazioni, componenti periferici ridotti e progetti più semplici che richiedono un minor numero di componenti. *EcoGaN™ e Nano Pulse Control™ sono marchi o marchi registrati di ROHM Co., Ltd. *Ricerca ROHM 21 marzo 2023 Professor Yusuke Mori Dopo un primo periodo come professore associato presso la Graduate School of Engineering dell'Università di Osaka, nel 2007 è diventato professore ordinario (nello stesso dipartimento), dove si è occupato per molti anni di ricerca e sviluppo nel campo della crescita dei cristalli di GaN, consolidando contemporaneamente anche la tecnologia di produzione di massa dei cristalli. Attualmente sta lavorando al miglioramento della qualità della tecnologia wafer GaN on GaN, necessaria per costruire transistor GaN su substrati GaN, allo scopo di favorire l'implementazione sociale dei dispositivi GaN. Essendo uno dei maggiori esponenti nell'ambito della ricerca applicata per la tecnologia GaN, partecipa anche a collaborazioni con numerose aziende all'insegna dello scambio tra ricerca accademica e industria. Nel 2008 ha ricevuto dal Ministero dell'Istruzione, della Cultura, dello Sport, della Scienza e Tecnologia il Commendation for Science and Technology, cioè l'encomio per la scienza e la tecnologia, mentre ha recentemente ottenuto - nel 2022 - il National Commendation for Invention 'Encouragement Award for Future Creation Invention' ossia l'encomio nazionale per le invenzioni 'Premio di incoraggiamento per la futura creazione di invenzioni'; inoltre è stato insignito del 13° 'Compound Semiconductor Electronics Achievement Award', vale a dire il 'Premio per le conquiste dell'elettronica nel campo dei semiconduttori composti' (premio Isamu Akasaki Award).

Informazioni su ROHM Semiconductor ROHM Semiconductor è una società globale da 452,1 miliardi di Yen (3,3 miliardi di euro) al 31 marzo 2022 con oltre 23.000 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, Germania, Corea, Malaysia, Tailandia, Filippine e Cina, nei quali avviene la produzione dei suoi prodotti altamente performanti. 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