2025 年 7 月 2 日，中國(guó)北京訊 - 全球半導(dǎo)體解決方案供應(yīng)商瑞薩電子(TSE：6723)今日宣布推出三款新型高壓650V GaN FET——TP65H030G4PRS、TP65H030G4PWS和TP65H030G4PQS，適用于人工智能(AI)數(shù)據(jù)中心和服務(wù)器電源(包括新型800V高壓直流架構(gòu))、電動(dòng)汽車(chē)充電、不間斷電源電池備份設(shè)備、電池儲(chǔ)能和太陽(yáng)能逆變器。此類(lèi)第四代增強(qiáng)型(Gen IV Plus)產(chǎn)品專(zhuān)為多千瓦級(jí)應(yīng)用設(shè)計(jì)，將高效GaN技術(shù)與硅基兼容柵極驅(qū)動(dòng)輸入相結(jié)合，顯著降低開(kāi)關(guān)功率損耗，同時(shí)保留硅基FET的操作簡(jiǎn)便性。新產(chǎn)品提供TOLT、TO-247和TOLL三種封裝選項(xiàng)，使工程師能夠靈活地針對(duì)特定電源架構(gòu)定制熱管理和電路板設(shè)計(jì)。

這三款新型產(chǎn)品基于穩(wěn)健可靠的SuperGaN®平臺(tái)打造。該平臺(tái)采用經(jīng)實(shí)際應(yīng)用驗(yàn)證的耗盡型(d-mode)常關(guān)斷架構(gòu)，由Transphorm公司(瑞薩已于2024年6月收購(gòu)該公司)首創(chuàng)。與硅基、碳化硅(SiC)和其它GaN產(chǎn)品相比，基于低損耗耗盡型技術(shù)的產(chǎn)品具有更高的效率。此外，它們通過(guò)更低的柵極電荷、輸出電容、交叉損耗和動(dòng)態(tài)電阻影響，以最大限度地減少功率損耗，并具備更高的4V閾值電壓——這是當(dāng)前增強(qiáng)型(e-mode)GaN產(chǎn)品所無(wú)法達(dá)到的性能。

新型Gen IV Plus產(chǎn)品比上一代Gen IV平臺(tái)的裸片小14%，基于此實(shí)現(xiàn)30毫歐(mΩ)的更低導(dǎo)通電阻(RDS(on))，較前代產(chǎn)品降低14%，并且在導(dǎo)通電阻與輸出電容乘積這一性能指標(biāo)(FOM)上提升20%。更小的裸片尺寸有助于降低系統(tǒng)成本，減少輸出電容，進(jìn)而提升效率和功率密度。這些優(yōu)勢(shì)使Gen IV Plus產(chǎn)品成為對(duì)成本敏感且對(duì)散熱要求較高應(yīng)用的理想選擇，特別是在需要高性能、高效率和緊湊體積的場(chǎng)景中。它們與現(xiàn)有設(shè)計(jì)完全兼容，便于升級(jí)，同時(shí)保護(hù)已有的工程投入。

這些產(chǎn)品采用緊湊型TOLT、TO-247和TOLL封裝，為1kW至10kW的電源系統(tǒng)提供廣泛的封裝選擇，滿(mǎn)足熱性能與布局優(yōu)化的要求，還可并聯(lián)更高功率的電源系統(tǒng)。新型表面貼裝封裝包括底部散熱路徑(TOLL)和頂部散熱路徑(TOLT)，有助于降低外殼溫度，方便在需要更高導(dǎo)通電流時(shí)進(jìn)行器件并聯(lián)。此外，常用的TO-247封裝為客戶(hù)帶來(lái)更高的熱容量，以實(shí)現(xiàn)更高的功率。

Primit Parikh, Vice President of the GaN Business Division at Renesas表示：“Gen IV Plus GaN產(chǎn)品的成功發(fā)布，標(biāo)志著瑞薩自去年完成對(duì)Transphorm的收購(gòu)后，在GaN技術(shù)領(lǐng)域邁出具有里程碑意義的第一步。未來(lái)，我們將深度融合經(jīng)市場(chǎng)場(chǎng)驗(yàn)證的SuperGaN技術(shù)與瑞薩豐富的驅(qū)動(dòng)器及控制器產(chǎn)品陣容，致力于打造完整的電源解決方案。這些產(chǎn)品不僅可作為獨(dú)立FET使用，更能與瑞薩控制器或驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)品集成到完整的系統(tǒng)解決方案設(shè)計(jì)中，這一創(chuàng)新組合將為設(shè)計(jì)者提供更高功率密度、更小體積、更高效率，且總系統(tǒng)成本更低的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案。”

獨(dú)特的耗盡型常關(guān)斷設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)可靠性與易集成性

與此前的耗盡型GaN產(chǎn)品一樣，瑞薩全新GaN產(chǎn)品采用集成低壓硅基MOSFET的獨(dú)特配置，擁有無(wú)縫的常關(guān)斷操作，同時(shí)充分發(fā)揮高電壓GaN在低損耗和高效率開(kāi)關(guān)方面的優(yōu)勢(shì)。由于其輸入級(jí)采用硅基FET，SuperGaN FET可以使用標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)成的柵極驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，而無(wú)需通常增強(qiáng)型GaN所需的專(zhuān)用驅(qū)動(dòng)器。這種兼容性既簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)流程，又降低系統(tǒng)開(kāi)發(fā)者采用GaN技術(shù)的門(mén)檻。

為滿(mǎn)足電動(dòng)汽車(chē)(EV)、逆變器、AI數(shù)據(jù)中心服務(wù)器、可再生能源和工業(yè)功率轉(zhuǎn)換等領(lǐng)域的高要求，基于GaN的開(kāi)關(guān)產(chǎn)品正迅速成為下一代功率半導(dǎo)體的關(guān)鍵技術(shù)。與SiC和硅基半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)產(chǎn)品相比，它們具有更高的效率、更高的開(kāi)關(guān)頻率，和更小的尺寸。

瑞薩在GaN市場(chǎng)上獨(dú)具優(yōu)勢(shì)，提供涵蓋高功率與低功率的全面GaN FET解決方案，這與其它許多僅在低功率段取得成功的廠商形成鮮明對(duì)比。豐富的產(chǎn)品組合使瑞薩能夠滿(mǎn)足更廣泛的應(yīng)用需求和客戶(hù)群體。截至目前，瑞薩已面向高、低功率應(yīng)用出貨超過(guò)2,000萬(wàn)顆GaN器件，累計(jì)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行時(shí)間超過(guò)300億小時(shí)。