矽電源晶片效能難突破 半導體大廠布局GaN

作者: 林苑卿
2011 年 04 月 04 日

以矽(Si)為材料的電源晶片轉換效率已達臨界點,效能突破空間有限,再加上節能減碳意識抬頭,遂使氮化鎵(GaN)趁勢崛起,已為英飛凌(Infineon)、國際整流器(IR)、快捷(Fairchild)等半導體大廠積極部署的技術,然GaN囿於物理特性,目前較適合開發高電壓產品,國際整流器即預計於2011年底前發表新品。
 


國際整流器全球業務資深副總裁Adam White(左)表示,國際整流器自2009年3月至今仍維持健康成長態勢,其中亞洲營收比重最高,高達57%。右為企業功率業務部多相位產品執行總監Deepak Savadatti





國際整流器全球業務資深副總裁Adam White表示,矽材料的電源晶片效能突破已面臨瓶頸,有鑑於此,國際整流器自2009年始投入GaN材料技術研發,未來將計畫開發高階、高轉換效率電源轉換器整合方案。先前,該公司採用GaN開發的低電壓產品已問世,不過,他也透露,GaN材料受限於物理特性,現階段較利於開發高電壓電源產品,國際整流器將於2011年底前推出GaN高電壓電源產品。
 



GaN前景可期,吸引群雄競逐,英飛凌主導及德國聯邦教育與研究部(BMBF)資助下成立的NEULAND研究計畫,即針對矽基板GaN與碳化矽(SiC)開發出適用於太陽能及其他綠色能源、個人電腦(PC)、網通、無線通訊、顯示器等應用領域的節能、低成本、簡易使用及高可靠度功率半導體。White不諱言,現今,相較於傳統矽材料的電源晶片,GaN價格仍偏高,因此估計未來數年內矽材料電源晶片仍是市場主流,惟技術更臻成熟後,GaN將會是大勢所趨。
 



2011年初,國際整流器宣布達成最後協議,以7,500萬美元現金收購CHiL,強化該公司在數位電源管理平台的能量,未來將提供客戶群從電源管理、脈衝寬度調變(PWM)控制器、FET驅動器及FET一站購足的服務。另外,日前國際整流器發表整合式PowIRstage產品系列的首款產品,擁有小體積、簡化直流對直流(DC-DC)轉換器的設計,鎖定高效能伺服器、儲存和通訊系統。新產品整合高效能同步降壓柵極驅動器、蕭特基二極體、低通態電阻、柵電荷的最新一代控制及同步金屬氧化物半導體場效電晶體(MOSFET),採用高密度的PQFN封裝,體積僅達6毫米×6毫米×0.9毫米。

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