GaN功率器件
關注創建者：匿名 創建時間：2021-07-27
GaN功率器件的視頻教程
半導體器件的功率循環及熱可靠性測試
本視頻介紹了半導體器件的功率循環及熱可靠性測試流程。 第一步：將待測器件與POWERTESTER連接，輸入相關參數，校準K系數（溫度敏感因子） 第二步：通過測試平臺內置的觸摸屏電腦，設置待測器件的循環策略，啟動設備，進行全自動熱瞬態及功率循環測試 第三步：數據分析（支持數據導出，進行結構函數分析、生成熱模型等）
免費 8分鐘 74播放
查看
多導體系統及功率器件寄生參數計算與電路分析應用
多導體系統及功率器件寄生參數計算與電路分析應用會議包括 1.基于SimLab PE的導體阻抗參數計算； 2.基于PSIM的功率器件電路建模與分析應用。點擊參會
免費 1小時17分鐘 7播放
查看
GaN功率器件的實例教程
2014年，成為全球最早實現氮化鎵晶體管器件規?；慨a的公司之一，極大的降低了GaN晶體管生產成本，將GaN在電源轉換和控制領域的性能優勢轉化為商業現實。
2015年，完成了C輪2000萬美元融資，投資人包括加拿大著名的投資機構BDC和來自中國的青云創投。
2018年7月，推出兩款無線功率放大器，100W功率放大器[GSWP100W-EVBPA]適用于筆記本電腦、娛樂級無人機、家用輔助機器人、電動工具和多款智能手機的快速充電等消費類市場。300W功率放大器[GSWP300W-EVBPA]面向工業和運輸市場，適用于交付無人機、倉儲機器人、醫療設備、工廠自動化、電動自行車和滑板車等應用。
（7）日本松下
2013年3月，開始樣品供貨耐壓600V的GaN功率晶體管，此后不斷在功率電子及功率器件相關展會上進行展示。
2016年11月，終于開始量產耐壓600V的Si基GaN功率晶體管。
2016年12月，松下開發出了常閉型工作GaN功率晶體管，耐壓為1.7kV，導通電阻僅為1.0mΩcm。同月，松下試制出了使用GaN基GaN功率晶體管，與松下以往Si基板產品相比，將導通電阻（Ron）降至2/3，將輸出電荷（Qoss）減至約一半。
（8）日本Sanken
1999年12月成立，IDM企業，原本做硅器件，現轉型做GaN、SiC第三代半導體器件。GaN功率器件以600V為主，處于研發階段。
（9）德國英飛凌
2014年9月，英飛凌以30億美元收購美國國際整流（IR）公司，通過此次并購，英飛凌將取得IR的Si基板GaN功率半導體制造技術。
展開 使用SiC和GaN器件
除了上述的精心布局外，SiC元器件的另一個潛在問題在于驅動要求與IGBT器件截然不同。雖然大多數晶體管的驅動通常使用對稱電源軌（如±5V），但SiC器件需要較小的負電壓以確保完全關斷，因此需要不對稱的電源軌（如-1V至-20V）。
此外，雖然SiC具有出色的散熱特性，與硅相比導熱特性亦出類拔萃，但是SiC元器件常使用為Si器件設計的封裝，例如芯片鍵合和引線鍵合。雖然這種封裝方法與SiC配合良好，但僅適用于低頻電路（數十千赫）。一旦應用于高頻電路，寄生電容和電感就會相應增大，從而阻礙基于SiC器件充分發揮全部潛力。
同樣，要充分利用GaN器件的優勢，封裝就必須具有極低的寄生電感和出色的熱性能。嵌入式芯片封裝（類似于多層印刷電路板）等全新封裝方法，以低成本實現了所需的性能，同時還消除了引線鍵合以避免器件自身的可靠性問題。
柵極驅動器這一關鍵元件主要用作控制器與功率器件之間的接口。對于采用新器件的電子設計人員而言，柵極驅動設計始終是個難題，因此了解SiC和GaN功率器件的驅動方式就顯得尤為重要。具體要求是：
供電電壓高，通過低傳導損耗實現高能效
驅動強度高，實現低開關損耗
快速短路保護
傳播延遲和變化較小，實現高能效和快速系統控制
dv/dt抗擾度高
部分早期的GaN器件需要特殊的驅動器來防止柵極過壓。目前市面上推出具有大Vg容差的新一代E-HEMT，只需改變柵極電壓，即可由許多標準MOSFET驅動器來驅動。GaN FET是橫向器件，因此所需的最佳驅動電壓相對較低。
展開 - 國產GaN廠商可以以消費電子應用為突破點，積累技術和市場經驗后再向門檻更高的工業、汽車應用進軍。
10月20日，納微半導體在美國納斯達克上市，成為全球首家氮化鎵（GaN）功率芯片上市公司，總市值超過10億美元。隨著手機快充大規模采用，GaN高頻高效的優勢充分展現，受益于這一輪的東風，TrendForce預計納微將以29%的出貨量市占率拿下今年全球GaN功率市場第一名。
在《集微咨詢：千呼萬喚始出來的蘋果GaN快充，拉開下一個GaN爆點的序幕》中集微咨詢（JW insights）分析指出，
隨著中低壓GaN技術不斷成熟，競爭力提升，這將大大加速GaN生態的發展和成熟，成為GaN大規模商用的真正爆點
。如果按照工作電壓來分類，全球功率器件約68%應用在0~900V的區間。如果以2021年442億美元的功率器件市場來看，全球GaN功率器件的潛在市場規模約300億美元。
展開 盡管新能源汽車對于GaN而言是一個具有未來的全新應用場景，但是如今依然面臨著挑戰。
據了解，在新能源汽車領域，GaN面臨最大的挑戰在于，由于車規級認證過程較慢，對器件的可靠性和安全性要求較高，并且GaN要同時面臨硅器件和SiC器件的競爭，因此只有GaN做得足夠好，成本足夠低，才可以有較強的競爭力，否則難以進行大規模應用和普及。此外，由于硅基GaN功率器件的工作電壓較低，而耐高壓的SiC基GaN功率器件又比較貴，因此法國Yole公司預估，GaN功率器件要到2025年后，才有可能在電動車上進行部署。
展開 GaN材料的應用使器件小型化、輕量化，降低了電力電子裝置的體積、重量以及制作和生產的成本，能夠更好的控制成本，大規模的產業化，實現量產。
相較于硅器件，GaN晶體管更具效率
GaN是直接能隙半導體，帶隙能量為3.4Ev，是硅的幾倍。更寬的帶隙使得GaN更適用于光電子器件。另外，GaN半導體具有1000倍于硅的電子遷移率，且更耐高溫，因此更能在高頻、高溫和高功率的環境下工作。
也就是說，與硅相比，GaN具有更節能、更快、更好的恢復特性等突出優勢，能夠同時實現高頻率和高效率。
總的來說，GaN材料擁有很大帶隙，擊穿強高達Si的10倍，可大幅降低導通電阻，并可可在高溫下工作，非常適合應用在小型快充充電電源上。
GaN充電器不僅具備了低發熱小體積的突出優勢，更在充電功率轉換上更具優勢。
▼GaN 和SiC 的性能差異
在功率器件方面，GaN器件適用于多數功率器件市場，市場空間巨大
GaN功率器件包括SBD、常關型FET、級聯FET等產品，主要應用于無線充電件、電源開關、逆變器、交流器等領域。
就性能來講，GaN材料更適用于高頻率應用場景，SiC則在高壓高功率場景表現更佳。隨著技術水平的進步與成本控制，GaN材料將在中低功率取代硅基功率器件，在300V~600V電壓間發揮優勢作用。
根據Yole估計，在0~900V的低壓市場內，GaN都有較大的應用潛力。按照整體市場154億美元來看，占據68%的該部分低壓市場都是GaN的潛在市場，約有105億美元。
作為功率器件，GaN在電源設備上先行一步，在其它電子器件市場也有望加速滲透
體積、效率及成本上的優勢是GaN功率器件在消費電子產品市場上不斷突破的重要因素。
展開 
GaN功率器件的最新內容
“Ansys 2025 全球仿真大會”仿真應用大賽優秀作品展示
本屆仿真應用大賽最終評選出 30 篇 TOP 優秀作品，分別榮獲一、二、三等獎及行業最佳實踐獎。近 200 位來自汽車、半導體、高科技、能源等行業的仿真精英參賽，他們以前沿思維與創新實踐，充分展現了仿真技術的無限潛能。我們將陸續為大家分享獲獎佳作，帶您一同領略仿真賦能創新的非凡力量，希望用戶能從中汲取靈感
隸屬于AUTO TECH 展系列的AUTO TECH 2025 廣州國際新能源汽車功率半導體技術展覽會，展品覆蓋車用功率器件IGBT/MOSFET、SiC、GaN、基礎功率器件、材料、封裝測試、生產設備、散熱管理等技術產品，組委會將邀請比亞迪、廣汽埃安、特斯拉、豐田、小鵬、理想、小米、極氪、長城、上汽、本田、日產、大眾、寶馬、蔚來、華為、匯川技術、寧德時代、博世、英飛凌、電裝、瑞薩、安森美、意法半導體等汽車
來源 | 各公司官網，網絡
氮化鋁具有一系列優良特性，核心優勢特性為優良的熱導性、可靠的電絕緣性、以及與硅相匹配的熱膨脹系數等。它既是新一代散熱基板和電子器件封裝的理想材料，也可用于熱交換器、壓電陶瓷及薄膜、導熱填料等，應用前景廣闊。
根據 Maxmize Market Research 數據，2021 年全球陶瓷基板市場規模達到
00
引言
電路板被很多人譽為電子產品之母，它是計算機、手機等消費電子產品的關鍵部件，在醫療、航空、新能源、汽車等行業有著廣泛應用?？v觀全球技術發展簡史，每一次技術進步都直接或間接影響著全人類。在電路板誕生之前，電子設備都包含許多電線，它們不僅會糾纏在一起，占用大量空間，而且短路的情況也不罕見。這個問題對于電路相關的工作人員來說是個非常頭疼的問題。1925年，來自美國的
SiC功率器件的概況
SiC（碳化硅）功率器件以其耐高溫、耐高壓、低開關損耗等特性，能有效實現電力電子系統的高效率、小型化、輕量化、高功率密度等要求，受到了新能源汽車、光伏發電、軌道交通、智能電網等領域的追捧。
在車用領域，SiC功率器件在能量轉換效率上的顯著優勢，能有效增加電動汽車的續航里程和充電效率。另外，SiC器件的導通電阻更低、芯片尺寸更小、工作頻率更高，能夠使電動汽車適應更加復雜的行駛工況
AEC-Q101標準是用于分立半導體器件的，標準全稱：Failure Mechanism Based Stress Test Qualification For Discrete Semiconductors，基于分立半導體應力測試認證的失效機理，名字有點長，所以一般就叫“分立半導體的應力測試標準”。現在的Rev E版本是2021.03.01剛發布的最新版。
AEC-Q101認證包含了分立半導體元件最低應力測試要求的定義和參考測試條件
來源：
電子器件封裝及熱管理?？? 作者：
劉佳欣、
牟運、
彭洋、
陳明祥
摘要：為了解決大功率發光二極管(LED)散熱效率低、可靠性差等問題，提出將無壓燒結納米銀膏作為芯片固晶材料，應用于大功率發光二極管封裝．對納米銀膏的熱學行為及燒結后的晶體結構進行了表征，分析了燒結溫度對電阻率和孔隙率的影響．利用納米銀膏封裝大功率發光二極管，
來源 | 中國電機工程學報，中國知網
作者 | 王磊1，魏曉光1*，唐新靈1，林仲康1，趙志斌2，李學寶2
單位 | 1. 北京智慧能源研究院；2. 華北電力大學新能源電力系統國家重點實驗室
原位 | DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.230136
瑞森半導體于2018年開始與中國家喻戶曉的品牌九陽股份合作，并成為九陽在功率半導體器件上的長期合作伙伴。在合作期間，瑞森半導體始終堅持“首件確認，始終如一”的產品理念，得到九陽股份的高度認可與信任。
這種方法由日本明治大學、三重大學和大阪大學合作開發，能夠讓AlGaN LED像使用激光剝離技術剝離出高功率GaN器件一樣輕松剝離。這里要注意的一點是，直接將激光剝離技術應用于AlGaN LED的玻璃尚有很多問題，其工藝中形成的鋁液滴會抑制器件的整體玻璃。傳統玻璃方案還有另一種選擇：電化學蝕刻，不過該方案通常需要施加電流，這會限制所剝離區域的大小。
