La tecnología IC de control de ultra alta velocidad de ROHM maximiza el rendimiento de los dispositivos de conmutación de GaN

Noticias: Microelectrónica

23 de marzo de 2023

Debido a sus características superiores de conmutación de alta velocidad, la adopción de dispositivos GaN se ha expandido en los últimos años. Sin embargo, la velocidad de los circuitos integrados de control (para dirigir la conducción de estos dispositivos) se ha convertido en un desafío.

En respuesta, el fabricante de semiconductores de potencia con sede en Japón ROHM Co Ltd ha desarrollado aún más su tecnología de control de nanopulsos de ultra alta velocidad (que está diseñada para circuitos integrados de fuente de alimentación), mejorando el ancho de pulso de control de los 9ns convencionales a lo que se afirma que es el mejor de la industria de 2ns. Aprovechar esta tecnología permitió a ROHM establecer su tecnología Control IC de ultra alta velocidad, que puede maximizar el rendimiento de los dispositivos GaN.

Miniaturizar el circuito de suministro de energía requiere una reducción en el tamaño de los componentes periféricos a través de la conmutación de alta velocidad, dice ROHM. Lograr esto requiere un IC de control que pueda aprovechar el rendimiento de la unidad de dispositivos de conmutación de alta velocidad como GaN.

Para proponer soluciones que incluyan componentes periféricos, ROHM estableció la tecnología Control IC de ultra alta velocidad optimizada para dispositivos GaN que utiliza la tecnología patentada de fuente de alimentación analógica Nano Pulse Control. La tecnología de control de pulsos de ultra alta velocidad de ROHM logra un tiempo de encendido (ancho de control del IC de la fuente de alimentación) del orden de nanosegundos, lo que hace posible convertir voltajes altos a bajos usando un solo IC, a diferencia de las soluciones convencionales que requieren dos Circuitos integrados de fuente de alimentación.

ROHM está trabajando para comercializar circuitos integrados de control que utilizan esta tecnología, con planes para comenzar el envío de muestras de circuitos integrados de control CC-CC de un canal de 100 V en la segunda mitad de 2023. Se espera que su uso, junto con la serie de dispositivos GaN EcoGaN de ROHM, resulte en ahorros de energía significativos y miniaturización en una variedad de aplicaciones, incluidas estaciones base, centros de datos, equipos FA (automatización de fábrica) y drones (Figura 1).

"GaN ha sido muy esperado durante muchos años como un material semiconductor de potencia que puede lograr ahorros de energía, pero existen obstáculos como la calidad y el costo", señala el profesor Yusuke Mori, de la Escuela de Graduados de Ingeniería de la Universidad de Osaka. “Bajo estas circunstancias, ROHM ha establecido un sistema de producción en masa para dispositivos de GaN que brindan una confiabilidad mejorada y, al mismo tiempo, desarrollan circuitos integrados de control que pueden maximizar su rendimiento. Esto representa un gran paso hacia la adopción generalizada de dispositivos GaN”, agrega. “Espero contribuir a lograr una sociedad descarbonizada colaborando con nuestra tecnología de obleas GaN-on-GaN”.

Tecnología IC de control

ROHM dice que la tecnología Nano Pulse Control en su nuevo Control IC se ha cultivado mediante la utilización de su sistema de producción integrado verticalmente para combinar la experiencia analógica avanzada que abarca el diseño, los procesos y el diseño de circuitos. El uso de una configuración de circuito única para reducir significativamente el ancho de pulso de control mínimo del IC de control de los 9 ns convencionales a 2 ns hace posible pasar de voltajes altos (hasta 60 V) a voltajes bajos (hasta 0.6 V) con una sola fuente de alimentación. suministrar IC en aplicaciones de 24V y 48V. Además, la compatibilidad con componentes periféricos de accionamiento más pequeños para la conmutación de alta frecuencia de dispositivos GaN reduce el área de montaje en aproximadamente un 86 % en comparación con las soluciones convencionales cuando se combina con un circuito de fuente de alimentación EcoGaN (consulte las Figuras 2 y 3).

Tags: HEMT de GaN Rohm

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• Fuente: https://www.semiconductor-today.com/news_items/2023/mar/rohm-230323.shtml