于近日舉辦的英飛凌CoolGaN IPS第三代寬禁帶（WBG）功率半導(dǎo)體媒體溝通會(huì)上，英飛凌展示并介紹了面向30W至500W功率級(jí)應(yīng)用的這一系列新品。英飛凌電源與傳感系統(tǒng)事業(yè)部大中華區(qū)副總裁陳志豪和電源與傳感系統(tǒng)事業(yè)部應(yīng)用市場(chǎng)經(jīng)理盧柱強(qiáng)對(duì)新品做了詳細(xì)介紹和解答。

陳志豪對(duì)英飛凌的在國(guó)內(nèi)的營(yíng)運(yùn)現(xiàn)狀進(jìn)行了簡(jiǎn)介，英飛凌在大中華區(qū)的業(yè)務(wù)不斷拓展，從成立上海辦公室，到無(wú)錫擴(kuò)廠，隨后在北京成立分公司，之后又在無(wú)錫第二次擴(kuò)廠。今年3月，英飛凌還在深圳成立了智能應(yīng)用能力中心。在完成收購(gòu)賽普拉斯半導(dǎo)體之后，英飛凌已成為全球十大半導(dǎo)體供應(yīng)商之一。

盧柱強(qiáng)隨后對(duì)氮化鎵和英飛凌在這一材料上的創(chuàng)新作了簡(jiǎn)述，目前充電器的技術(shù)和市場(chǎng)趨勢(shì)主要分為大功率、小尺寸、通用性和低成本四個(gè)方面。在英飛凌和賽普拉斯合并之后，英飛凌得以在充電器設(shè)計(jì)上為客戶提供一站式的解決方案。

英飛凌已經(jīng)在18W-100W的功率范圍內(nèi)為客戶提供了理想的解決方案，包括高性價(jià)比和高功率密度的方案。而氮化鎵降低耗電和總系統(tǒng)成本，并提高工作頻率、功率密度和系統(tǒng)整體效率的優(yōu)勢(shì)，使得這一寬禁帶半導(dǎo)體材料愈發(fā)受到充電器市場(chǎng)和廠商的重視。

比如在電源應(yīng)用中，氮化鎵可以減少開(kāi)關(guān)損耗，尤其是高頻開(kāi)關(guān)。這一優(yōu)勢(shì)要?dú)w結(jié)于其FOM RDS(on)×Qg只有硅器件的6%，可以顯著減少驅(qū)動(dòng)損耗。

自2018來(lái)了起，英飛凌的氮化鎵開(kāi)關(guān)管產(chǎn)品就已經(jīng)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，在通信與服務(wù)器領(lǐng)域?yàn)榭蛻籼?a target="_blank">供電源支持。2021年英飛凌推出了新品CoolGaN IPS系列，IPS的全名為集成功率級(jí)，即在GaN的開(kāi)關(guān)管的基礎(chǔ)上把驅(qū)動(dòng)IC集成在一個(gè)封裝內(nèi)。

英飛凌600 V CoolGaNTM 半橋式 IPS IGI60F1414A1L適合低功率至中功率范圍、小型輕量化的設(shè)計(jì)應(yīng)用。該產(chǎn)品采用了8x8 QFN-28的封裝，針對(duì)散熱效能進(jìn)行強(qiáng)化，可為系統(tǒng)提供極高的功率密度。IPS IGI60F1414A1L還集成了兩個(gè) 140 mΩ / 600 V CoolGaN 增強(qiáng)型 （e-mode） HEMT 開(kāi)關(guān)以及英飛凌 EiceDRIVER?系列中的電氣隔離專用高低側(cè)柵極驅(qū)動(dòng)器。

系統(tǒng)級(jí)封裝集成和柵極驅(qū)動(dòng)器具備的高精度和穩(wěn)定的傳輸延遲，可讓IGI60F1414A1L提供最低的系統(tǒng)死區(qū)時(shí)間。 這將有助于系統(tǒng)效率極大化，使充電器和適配器解決方案的功率密度提升至更高水平，達(dá)到35 W/in3。

盡管氮化鎵在高頻下性能更好，但頻率越高震蕩越大，越容易損壞，所以英飛凌將驅(qū)動(dòng)IC和開(kāi)關(guān)器件集中起來(lái)，放到一個(gè)封裝內(nèi)，減少外部與相互的干擾，提高其可靠性，也易于工程師設(shè)計(jì)。而外圍器件的減少，也相應(yīng)減少了PCB面積。目前CoolGaN IPS的主要封裝是8x8，未來(lái)英飛凌會(huì)提供更多的封裝類型供客戶選用。

盧柱強(qiáng)繼續(xù)解釋道，氮化鎵一定是往高頻跑的，工程師都在想辦法往高頻推，頻率高了之后，尖鋒或者是dv/dt會(huì)是一個(gè)很大挑戰(zhàn)，這時(shí)候我們集成Driver以后依然留了一部分的便利性給工程師，我們會(huì)把門極驅(qū)動(dòng)和Driver輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)之間拉出來(lái)，把這個(gè)R/C/D網(wǎng)絡(luò)留給工程師，根據(jù)他的實(shí)際線路來(lái)做配置，根據(jù)你具體的設(shè)計(jì)來(lái)進(jìn)行優(yōu)化。這里會(huì)給大家?guī)?lái)很大的便利和可靠性的優(yōu)化。

在問(wèn)及全氮化鎵的方案什么時(shí)候能夠普及時(shí)，盧柱強(qiáng)回答到：“從產(chǎn)品層面來(lái)看，英飛凌已經(jīng)具備了全氮化鎵方案，也就是包括原邊的高壓氮化鎵，和復(fù)變同步整流的100V的氮化鎵，我們這方面的方案也已經(jīng)在跟客戶合作，也就意味著這個(gè)從技術(shù)方向來(lái)看是可以做的，至于什么時(shí)候流行還是要看市場(chǎng)，因?yàn)檫@個(gè)市場(chǎng)變得太快，但是我們從器件的廠家來(lái)看，會(huì)配合市場(chǎng)的發(fā)展方向來(lái)提供產(chǎn)品。”

針對(duì)氮化鎵的良率和成本問(wèn)題，陳志豪表示：“以英飛凌這么多年在功率器件的生產(chǎn)工藝技術(shù)來(lái)看，我們生產(chǎn)的良率是非常高的。良率還牽扯到可靠性，你要提供給客戶到哪個(gè)可靠性的產(chǎn)品，這都是決定良率的關(guān)鍵因素。我們觀察過(guò)去20多年來(lái)硅的趨勢(shì)，20多年前硅在剛推出的時(shí)候，跟氮化鎵的現(xiàn)狀很像，它的單價(jià)很高。我們的客戶也希望推動(dòng)碳化硅和氮化鎵發(fā)展，原因是當(dāng)它的使用量提高之后，它的成本自然就壓下來(lái)了，這是一個(gè)最關(guān)鍵的因素。當(dāng)然英飛凌一定會(huì)在這兩者找到最佳的平衡點(diǎn)。”