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EPCのeGaN技術が性能とコストの両面で飛躍的に進歩

  • 2017/03/17 00:00

エンハンスメント・モード窒化ガリウム・オン・シリコン(eGaN®)のパワーFETとICの世界的リーダーであるエフィシエント・パワー・コンバージョン社(EPC:Efficient Power Conversion Corporation、本社:カリフォルニア州エルセグンド)は2017年3月15日、「EPC2045」(オン抵抗7 mΩ、耐圧100 V)と「EPC2047」(10 mΩ、200 V)を製品化し、市販の窒化ガリウム・トランジスタのコストを下げると同時に、性能を向上したと発表しました。EPC2045のアプリケーションには、48 V入力から負荷への1段のオープン・ラック・サーバー・アーキテクチャ、POL(負荷点)コンバータ、USB-C、LiDAR(光による検出と距離の測定)などがあります。200 VのEPC2047の例には、無線充電、マルチレベルのAC-DC電源、ロボット、太陽光発電用マイクロインバータなどがあります。

同等のシリコン・パワー・トランジスタに対して性能とコストのギャップを広げた100 V、7 mΩのEPC2045は、前世代のeGaN FET であるEPC2001Cに比べてチップ面積が半分に削減されています。200 V、10 mΩのeGaN FETであるEPC2047もチップ面積を半分にしたので、同じ定格のシリコンMOSFETよりも約1/15に小型化しました。

設計者は、面積と性能のどちらを選択するかを悩む必要がなくなり、両方を実現することができます。eGaN製品のチップスケール・パッケージは、チップスケール・デバイスから直接、周囲に熱を逃がすため、プラスチック・パッケージのMOSFETよりも、はるかに優れた熱の要件に対応します。一方、MOSFETチップからの熱は、プラスチック・パッケージ内に保持されてしまいます。

EPC社の共同設立者でCEO(最高経営責任者)のAlex Lidow(アレックス・リドウ)は、「これらのeGaN FETの開発に使った当社の革新的な窒化ガリウム技術が、いかに業界を変えているか、に関して非常に喜んでいます。この新しい製品は、現在、MOSFETが供給されているアプリケーションに対して、当社と 窒化ガリウム・トランジスタ技術が、eGaNデバイスの性能を高め、コストを削減していることを実証しています。 さらに、当社のGaN技術の進歩によって、シリコン・デバイスの能力を超える新しい最終用途が実現可能になり続けるでしょう。 これらの製品は、MOSFET技術との性能とコストのギャップが広がり続けているという証拠です」と述べています。

EPC2045とEPC2047の回路内の特性評価を容易にするための開発基板を3種用意しました。「EPC9078」と「EPC9080」は、100 VのEPC2045をサポートし、「EPC9081」は200 VのEPC2047をサポートします。

eGaN製品開発のための「好循環」の始まり

GaNプロセスの開発の根本的な利点は、これらのデバイスが、シリコンの対応品よりも著しく低い容量を実現していることです。これによって、同じオン抵抗と定格電圧において、より高い周波数でゲート駆動損失が小さく、デバイスのスイッチング損失が小さくなります。EPC2045の場合、スイッチング周波数500 kHzで動作する48 V入力、5 V出力の回路で、同等の最高のMOSFETよりも効率が2.5パーセント・ポイント高く、電力損失を30%低減できました。

シリコンMOSFETとは対照的に、eGaN FETは、大幅に小型化しても、スイッチング特性が向上します。この特性は、今後のeGaN製品に「好循環」をもたらし、高性能で小型のデバイスを継続的に製品化できることになります。

これらの新製品で実証された特性、面積、コストの改善は、ブレークダウン中のドレイン領域の電界を低減し、電子を不活性にする可能性のあるトラップの数を大幅に削減する革新的な方法によって可能になりました。

米国での価格と購入方法

100 V、7 mΩの製品EPC2045の少量(1000個)購入時の単価は2.66米ドルです。200 V、10 mΩの製品EPC2047の少量(1000個)購入時の単価は4.63ドルです。 開発基板の単価は、いずれも118.25ドルです。 製品と開発基板は、いずれもDigi-Key社のウエブサイト(http://www.digikey.com/Suppliers/us/Efficient-Power-Conversion.page?lang=ja)で購入でき、即刻配送されます。
EPCについて

EPCは、エンハンスメント・モード窒化ガリウムに基づいたパワー・マネージメント(電源管理)・デバイスのリーダーです。EPCは、最高のシリコン・パワーMOSFETよりも何倍も優れたデバイス特性を備えたエンハンスメント・モード窒化ガリウム・オン・シリコン(eGaN)FETを初めて製品化しました。DC-DCコンバータ、 ワイヤレス・パワー伝送、 包絡線追跡、RF伝送、パワー・インバータ、リモート・センシング技術(LiDAR)、 D級オーディオ・アンプ などの用途で、パワーMOSFETを置き換えられます。ウエブサイトは、www.epc-co.comです。

eGaNは、Efficient Power Conversion Corporation, Inc.の登録商標です。

報道関係の問い合わせ先

Efficient Power Conversion Corporation: Winnie Wong (winnie.wong@epc-co.com)

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