详解安世半导体新一代H2氮化镓技术

shuszhao

前段时间，安世半导体推出了650V氮化镓（GaN）产品，采用的是新一代H2氮化镓技术。我们知道安世以前的氮化镓功率器件采用的是H1技术，那新一代H2氮化镓技术又有什么相同和不同之处呢？
相同与不同之处
H1 是氮化镓 高电子迁移率晶体管 技术，H2也是；

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H1采用 级联结构(cascode)，H2将继续采用这种结构，好处是驱动简单，兼容标准的传统硅MOSFET驱动器，无需栅极负压驱动。栅极电压可以承受的正反向耐压±20V和传统 30V 硅 MOS 是一样的，这样在设计和使用的过程中栅极的可靠性就非常强。”
H1采用符合行业标准的TO-247封装，H2也采用TO-247封装，不过新增了一种SMD封装： Nexperia专有的CCPAK。

H2新一代氮化镓技术，除了上面的共同点，其“新”体现在下面：
采用创新的贯穿外延层过孔，可以减少缺陷，提高成品率；
芯片尺寸缩小24%, 提供市场领先的导通电阻；
同时，H2技术具有更高的开关稳定性，相比H1其动态特性也提升了15%。
TO-247 vs CCPAK

                               
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CCPAK1212 & TO-247 上在汽车电子行业的应用

                               
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上表是采用安世半导体新一代H2氮化镓技术的三个器件的型号及参数。
TO-247封装中的Rds（on）为35mΩ（通常在25°C，最大41mΩ）。
GAN039-650NBB、650NTB采用的CCPAK降至33mΩ（通常在25°C，最大39mΩ）。一个针对顶部散热进行了优化，而另一个针对底部散热进行了优化（产品名称中的T和B）。

新一代H2技术的TO-247和底部及顶部散热的SMD现在都可以提供样品。TO-247的25°C额定值为47.2A和187W，底部散热的SMD的额定值为60A和300W。这是两种封装技术电气性能的区别。

                               
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20年车规级铜夹片专业技术

                               
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我们知道安世半导体是一个新公司，但它是从恩智浦半导体分拆而来，继承了恩智浦20多年的车规级铜夹片专业技术，可以说安世是铜夹片表面贴装技术的创新者。
铜夹片技术有什么优势呢？
它的寄生电感减小三倍，具有更低的开关损耗和电磁干扰；
同时具有更高的可靠性 vs.引线(wire-bond)技术；
而且，在热性能方面，
具有低 Rth(j-mb) 典型值 (<0.5 K/W) ，实现最佳散热性能，175 °C Tj 最大值
在可制造性和耐热性方面也非常好：

[li]灵活的引脚，可提高温度循环变化的可靠性[/li][li]灵活的海鸥引脚提供高板级可靠性[/li][li]兼容SMD焊接和AOI[/li]

在新一代H2氮化镓技术中，采用这种久经考验的贴装技术，其好处是：

[li]具有行业领先的性能及最低的导通电阻[/li][li]为汽车行业提供 高产量、高质量 铜夹片产品[/li][li]采用成熟的新一代 H2 氮化镓场效应管技术平台[/li][li]CCPAK1212 (顶部或底部散热)[/li]

在创新的H2新一代技术之下，全球自有化的生产基地，安世计划在2021年提供真正车规级AEC-Q101认证的器件。

日前，安世半导体（Nexperia）举办了线上氮化镓技术发布会，公司MOS业务部门大中华区总监李东岳先生介绍了新期间将采用新一代H2氮化镓（GaN）技术，主要面向伺服电机、5G通信、数据中心和电动汽车等需要高频率、高效率、高电压和高功率的应用。

                               
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发布会上，李东岳介绍：安世半导体是闻泰科技的子公司，拥有60多年半导体行业专业经验，致力于为各类电子设计提供低成本、高产能的分立器件、功率MOSFET器件、GaN FET、模拟和逻辑IC，其器件满足汽车行业严格的标准 。公司拥有超过15,000种产品的广泛产品组合。公司自有2家前道、3家后道制造厂，除了自有工厂以外，也有长期合作的晶圆和封装产商。
据我们去年的报道《15亿美金，安世半导体独立后逆势高速增长揭秘！》，2018年安世半导体的营收达到15亿美金，取得了高达40%的增长； 2019年营收14.3亿美金，虽然有所下降，但是2019年全球半导体行业平均下降了12%，而安世半导体在这样的情况下，下降只有不到5%，全球全年出货量高达900多亿件，其实是要好于整体行业水平的。
氮化镓技术和产品不仅仅在快速充电，同时在5G通信、数据中心、智能电网、新能源汽车等等行业都已经或即将快速普及，安世半导体新一代H2氮化镓技术的推出将可能成为安世半导体在氮化镓方面的制胜武器。

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