一種新技術(shù)E-Mode GaN寬帶隙半導體討論,第四部分
現(xiàn)在討論的一個主題是器件的熱管理方面,而寬帶隙半導體、氮化鎵,但不僅是碳化硅解決方案,承諾更高的工作溫度和更高的效率。如您所知,在將這些設備設計到系統(tǒng)中時,設計人員還需要考慮熱管理問題。那么,您的技術(shù)戰(zhàn)略是什么,您如何看待隨著功率密度的增加而對工藝和封裝技術(shù)的未來發(fā)展產(chǎn)生影響的熱管理需求?
我們大多數(shù)參與 GaN 的人經(jīng)常強調(diào) GaN 的好處之一,即可以在比當今基于硅架構(gòu)的正常開關(guān)頻率高得多的開關(guān)頻率下實現(xiàn)非常高的效率。當然,在這樣做時,我們說應使用可表面貼裝的封裝,以降低電感并支持高頻,否則封裝將成為真正的瓶頸。因此,人們無法充分利用 GaN 的優(yōu)勢。不幸的是,可用于高功率的 SMD 封裝并不多,而制造電源的人們?nèi)匀环浅R蕾囉谡麄€封裝,如 TO-220、TO-247。CGD 正以面向中低功率應用的 DFN 8X8、DFN 5X6 等 SMD 封裝進入市場。
但也很重要,特別是對于高功率領(lǐng)域,為了支持數(shù)據(jù)中心服務器對效率的高需求,假設超過 1 千瓦,開發(fā)熱增強型 SMD 解決方案非常重要,我們正在通過我們的組裝站點做到這一點。當然,它們的熱阻非常低。我們將在適當?shù)臅r候分享這些。原則上,主題是:使用 GaN,我們允許用戶縮小他的應用程序,但熱量仍然存在。它必須以某種方式消散,我們是否正在走向死胡同?
所以,我想說,首先,我們使用 GaN 是安全的,因為人們應該注意到 GaN 的開關(guān)損耗是迄今為止最低的。因此,輸出損耗明顯低于任何其他技術(shù)。柵極電荷比硅好10倍,低于硅和碳化硅。所以,部分答案是,對于 GaN,我們必須處理低得多的熱量才能消散。但是當然,散熱這個話題很重要,我認為我們將在未來幾年看到市場發(fā)展的方向之一可能是采用芯片嵌入等解決方案,例如通過更多技術(shù)顯著降低熱阻PCB 內(nèi)部的有效熱管理。
但總的來說,我也會說來自 GaN 制造商的其他元素可以幫助改善 PCB 級別的冷卻。我之前說過,我們正在將傳感和保護功能集成到 GaN HEMT 中??紤]集成電流感應。通常,為了檢測電流,需要添加外部檢測電阻器,這當然會阻止將晶體管連接到接地層。通過將這一功能引入 HEMT,現(xiàn)在可以將 HEMT 源連接到地。而且這種冷卻方式可以更有效,因為現(xiàn)在您可以根據(jù)需要設計冷卻路徑,并專注于實現(xiàn)較低的工作溫度,反之亦然,您可以為相同的熱量使用更高的 RDS (on)。這就是 50 伏以下 ICeGaN 技術(shù)中包含的全部內(nèi)容。
因此,它是一種組合,晶體管技術(shù)可以改善冷卻或為用戶提供更多自由度。但是,當然,從封裝的角度來看,仍然可以做很多事情來幫助 SMD 技術(shù)變得像通孔一樣具有性能。而且這種冷卻方式可以更有效,因為現(xiàn)在您可以根據(jù)需要設計冷卻路徑,并專注于實現(xiàn)較低的工作溫度,反之亦然,您可以為相同的熱量使用更高的 RDS (on)。這就是 50 伏以下 ICeGaN 技術(shù)中包含的全部內(nèi)容。因此,它是一種組合,晶體管技術(shù)可以改善冷卻或為用戶提供更多自由度。但是,當然,從封裝的角度來看,仍然可以做很多事情來幫助 SMD 技術(shù)變得像通孔一樣具有性能。而且這種冷卻方式可以更有效,因為現(xiàn)在您可以根據(jù)需要設計冷卻路徑,并專注于實現(xiàn)較低的工作溫度,反之亦然,您可以為相同的熱量使用更高的 RDS (on)。
這就是 50 伏以下 ICeGaN 技術(shù)中包含的全部內(nèi)容。因此,它是一種組合,晶體管技術(shù)可以改善冷卻或為用戶提供更多自由度。但是,當然,從封裝的角度來看,仍然可以做很多事情來幫助 SMD 技術(shù)變得像通孔一樣具有性能。晶體管技術(shù)可以改善冷卻或為用戶提供更多自由度。但是,當然,從封裝的角度來看,仍然可以做很多事情來幫助 SMD 技術(shù)變得像通孔一樣具有性能。晶體管技術(shù)可以改善冷卻或為用戶提供更多自由度。但是,當然,從封裝的角度來看,仍然可以做很多事情來幫助 SMD 技術(shù)變得像通孔一樣具有性能。