Hotline Layanan
Berita
Berita
Peluang keempat nitrogen mengerang di bidang aplikasi baru!
2022-03-17
304
Pada tahun 2021, dengan meningkatnya permintaan akan 5G, elektronik konsumen, konversi energi industri, dan kendaraan energi baru, permintaan akan stasiun pangkalan, transduser, dan stasiun pengisian daya akan meningkat secara signifikan, dan permintaan akan pengumpan galium nitrida dan silikon karbida akan meningkat.Menurut TrendForce Jibang Consulting Research, ukuran pasar komponen listrik GaN akan mencapai USD 1.32 miliar pada tahun 2025, dengan tingkat pertumbuhan tahunan gabungan sebesar 94%.
Dibandingkan dengan silikon, GaN memiliki celah pita yang lebar, laju saturasi elektron yang tinggi, medan kerusakan dan medan listrik yang tinggi, serta kehilangan konduksi dan karakteristik EMF yang lebih rendah. Energi GaN terutama digunakan dalam produk konsumen, kendaraan energi baru, komunikasi dan pusat data.Di tengah puncak emisi karbon dioksida dan netralitas karbon, galium nitrida mendorong "revolusi" konversi energi.“Menurut statistik industri ketenagalistrikan nasional pada tahun 2020, konsumsi listrik sosial nasional mencapai 7.5 triliun kWh. Dengan angka yang besar ini, efisiensi penghematannya sangat besar. Dari sini, kita dapat melihat bahwa karakteristik GaN switching yang rendah dan frekuensi tinggi akan banyak digunakan dalam pencahayaan cerdas, konversi elektromekanis, pusat data, listrik cerdas, dan penyimpanan optik cerdas. " He Peng, manajer senior Innocenti, mengatakan pada pertemuan analisis pandangan ke depan Jibang Consulting Compound Semiconductor tahun 2022.
英诺赛科高级经理 贺鹏
Dalam catu daya penggerak LED, volume unit pendingin perangkat magnetis dan perangkat daya menyumbang lebih dari 1/3 dari total catu daya. Ini adalah cara yang lebih baik untuk mewujudkan miniaturisasi penggerak LED dan mengurangi volume perangkat magnetis, sehingga mengurangi volume unit pendingin.
Dibandingkan dengan silikon, galium nitrida memiliki peningkatan kecepatan peralihan yang signifikan, penurunan kerugian peralihan yang signifikan, dan peningkatan efisiensi yang signifikan. Secara umum, mengejar ukuran kecil akan mengorbankan efisiensi, namun penerapan galium nitrida dapat memastikan bahwa efisiensi masih bisa sangat tinggi dalam ukuran kecil.
Industri penggerak motor telah mencakup semua aspek kehidupan kita, termasuk sepeda listrik umum dan peralatan listrik, serta robot pergudangan, robot outsourcing, drone, servo, dan penggerak utama motor.
Ambil contoh drone, jika ingin meningkatkan daya tahannya berarti diperlukan konversi efisiensi tinggi; Volume yang keras berarti bahwa desain terintegrasi memerlukan kepadatan daya yang lebih tinggi.
Penerapan driver GaN adalah optimalisasi sistem motor yang komprehensif dan sistematis, dan akurasi kontrol pengontrol akan sangat meningkat. Karena pengurangan ukuran bodi pengemudi dan motor, penerapan GaN lebih kondusif pada desain bodi pengemudi dan motor, yang akan mengoptimalkan kinerja dan biaya sistem secara keseluruhan.
Sebelumnya, Uni Eropa mengeluarkan persyaratan titanium wajib untuk efisiensi energi pusat data pada tahun 2023. Efisiensi puncak platinum ditingkatkan dari 94% menjadi 96% titanium, yang akan mendorong desain catu daya server.
He Peng berharap bahwa dalam desain catu daya server di masa depan, efisiensi pengintegrasian pusat data, kepadatan daya pengintegrasiannya, dan pengurangan biaya akan dipertimbangkan.
Dengan kemajuan penelitian dan pengembangan teknologi perangkat GaN di bidang tegangan tinggi di masa depan, GaN akan banyak digunakan dalam OBC, BMS, dan penggerak motor.
Saat ini, GaN terutama digunakan di stasiun penyimpanan energi portabel. Penggunaan GaN dapat mengurangi konsumsi daya, meningkatkan kepadatan daya, dan mengurangi biaya.
Empat tantangan, empat peluang!
Pada pertemuan tersebut, He Peng mengemukakan empat aspek tentang tantangan dan prospek perangkat galium nitrida.
Dibandingkan dengan perangkat silikon, perangkat GaN memiliki keunggulan tertentu dalam Ron Area per satuan luas, namun kelemahan dalam wafer dan kapasitas saat ini. Solusinya adalah meningkatkan kapasitas produksi dan mengurangi biaya Die tunggal dalam mode IDM, serta meningkatkan proses, meningkatkan hasil, dan mengurangi biaya wafer.
Dibandingkan dengan silikon, tegangan ambang batas dan tegangan maksimum GaN sama-sama rendah, yang berarti sensitivitas penggerak GaN lebih tinggi. Ada dua solusi. Salah satunya adalah dengan memperkenalkan pin SK, yang secara efektif dapat memisahkan sirkuit penggerak dan sirkuit daya, dan menghindari kesalahan yang disebabkan oleh pemicuan yang salah. Kedua, dari pipa tunggal hingga penyegelan, yang secara efektif mengurangi tingkat kegagalan.
GaN sebagian besar dikemas dalam DFN dan CSP, dan area pembuangan panasnya lebih kecil dibandingkan silikon. Kita dapat mengembangkan paket dengan pembuangan panas atas untuk meningkatkan area pembuangan panas. Selain itu, pengembangan bentuk kemasan dengan ketahanan termal yang lebih baik, seperti klip tembaga dan FLCSP, akan membuat ketahanan termalnya semakin kecil.
Tegangan tinggi SiC setinggi 1700V, dan tegangan tertinggi GaN hanya 650V V. Oleh karena itu, perlu dilakukan perbaikan jalur dan proses teknis agar tegangan tinggi dan arus tinggi GaN mendekat dan menerobos. batas teoritis.Dalam skenario aplikasi frekuensi tinggi, driver penggerak langsung GaN memerlukan rentang tegangan rendah, tegangan ambang batas rendah, dan waktu mati yang sangat baik. Bahan magnetisnya harus memiliki kehilangan magnet yang rendah, parameter parasit yang rendah, dan karakteristik frekuensi tinggi yang lebih baik.
Dalam desain komponen magnetik UHF, terdapat persyaratan tertentu untuk kehilangan AC yang rendah, parameter parasit yang rendah, dan desain yang terintegrasi. Selain itu, dalam penerapan kepadatan daya yang tinggi, karena persyaratan pembuangan panas sistem dan karakteristik EMI yang disebabkan oleh peningkatan kepadatan sistem, persyaratan yang lebih tinggi diajukan, dan desain PCB juga diperlukan.Karakteristik switching yang unggul membuat perangkat daya GaN lebih kondusif terhadap penghematan energi dan pengurangan emisi, dan karakteristik frekuensi tinggi GaN juga mendorong pengembangan sistem dengan kepadatan daya yang tinggi. Sebagai perangkat baru, penelitian dan pengembangan serta penerapan GaN masih memiliki ruang besar untuk perbaikan dan potensi." Kata He Peng.
Gallium nitrida "revolusi" dalam aplikasi baru!
Dibandingkan dengan silikon, GaN memiliki celah pita yang lebar, laju saturasi elektron yang tinggi, medan kerusakan dan medan listrik yang tinggi, serta kehilangan konduksi dan karakteristik EMF yang lebih rendah. Energi GaN terutama digunakan dalam produk konsumen, kendaraan energi baru, komunikasi dan pusat data.Di tengah puncak emisi karbon dioksida dan netralitas karbon, galium nitrida mendorong "revolusi" konversi energi.“Menurut statistik industri ketenagalistrikan nasional pada tahun 2020, konsumsi listrik sosial nasional mencapai 7.5 triliun kWh. Dengan angka yang besar ini, efisiensi penghematannya sangat besar. Dari sini, kita dapat melihat bahwa karakteristik GaN switching yang rendah dan frekuensi tinggi akan banyak digunakan dalam pencahayaan cerdas, konversi elektromekanis, pusat data, listrik cerdas, dan penyimpanan optik cerdas. " He Peng, manajer senior Innocenti, mengatakan pada pertemuan analisis pandangan ke depan Jibang Consulting Compound Semiconductor tahun 2022.
英诺赛科高级经理 贺鹏
Cahaya led
Dalam catu daya penggerak LED, volume unit pendingin perangkat magnetis dan perangkat daya menyumbang lebih dari 1/3 dari total catu daya. Ini adalah cara yang lebih baik untuk mewujudkan miniaturisasi penggerak LED dan mengurangi volume perangkat magnetis, sehingga mengurangi volume unit pendingin.
Dibandingkan dengan silikon, galium nitrida memiliki peningkatan kecepatan peralihan yang signifikan, penurunan kerugian peralihan yang signifikan, dan peningkatan efisiensi yang signifikan. Secara umum, mengejar ukuran kecil akan mengorbankan efisiensi, namun penerapan galium nitrida dapat memastikan bahwa efisiensi masih bisa sangat tinggi dalam ukuran kecil.
Konversi elektromekanis
Industri penggerak motor telah mencakup semua aspek kehidupan kita, termasuk sepeda listrik umum dan peralatan listrik, serta robot pergudangan, robot outsourcing, drone, servo, dan penggerak utama motor.
Ambil contoh drone, jika ingin meningkatkan daya tahannya berarti diperlukan konversi efisiensi tinggi; Volume yang keras berarti bahwa desain terintegrasi memerlukan kepadatan daya yang lebih tinggi.
Penerapan driver GaN adalah optimalisasi sistem motor yang komprehensif dan sistematis, dan akurasi kontrol pengontrol akan sangat meningkat. Karena pengurangan ukuran bodi pengemudi dan motor, penerapan GaN lebih kondusif pada desain bodi pengemudi dan motor, yang akan mengoptimalkan kinerja dan biaya sistem secara keseluruhan.
data center
Sebelumnya, Uni Eropa mengeluarkan persyaratan titanium wajib untuk efisiensi energi pusat data pada tahun 2023. Efisiensi puncak platinum ditingkatkan dari 94% menjadi 96% titanium, yang akan mendorong desain catu daya server.
He Peng berharap bahwa dalam desain catu daya server di masa depan, efisiensi pengintegrasian pusat data, kepadatan daya pengintegrasiannya, dan pengurangan biaya akan dipertimbangkan.
kendaraan listrik
Dengan kemajuan penelitian dan pengembangan teknologi perangkat GaN di bidang tegangan tinggi di masa depan, GaN akan banyak digunakan dalam OBC, BMS, dan penggerak motor.
Penyimpanan energi fotovoltaik
Saat ini, GaN terutama digunakan di stasiun penyimpanan energi portabel. Penggunaan GaN dapat mengurangi konsumsi daya, meningkatkan kepadatan daya, dan mengurangi biaya.
Empat tantangan, empat peluang!
Pada pertemuan tersebut, He Peng mengemukakan empat aspek tentang tantangan dan prospek perangkat galium nitrida.
Ron*Area vs harga dan kapasitas saat ini
Dibandingkan dengan perangkat silikon, perangkat GaN memiliki keunggulan tertentu dalam Ron Area per satuan luas, namun kelemahan dalam wafer dan kapasitas saat ini. Solusinya adalah meningkatkan kapasitas produksi dan mengurangi biaya Die tunggal dalam mode IDM, serta meningkatkan proses, meningkatkan hasil, dan mengurangi biaya wafer.
mendorong
Dibandingkan dengan silikon, tegangan ambang batas dan tegangan maksimum GaN sama-sama rendah, yang berarti sensitivitas penggerak GaN lebih tinggi. Ada dua solusi. Salah satunya adalah dengan memperkenalkan pin SK, yang secara efektif dapat memisahkan sirkuit penggerak dan sirkuit daya, dan menghindari kesalahan yang disebabkan oleh pemicuan yang salah. Kedua, dari pipa tunggal hingga penyegelan, yang secara efektif mengurangi tingkat kegagalan.
Dan pengemasan dan pembuangan panas.
GaN sebagian besar dikemas dalam DFN dan CSP, dan area pembuangan panasnya lebih kecil dibandingkan silikon. Kita dapat mengembangkan paket dengan pembuangan panas atas untuk meningkatkan area pembuangan panas. Selain itu, pengembangan bentuk kemasan dengan ketahanan termal yang lebih baik, seperti klip tembaga dan FLCSP, akan membuat ketahanan termalnya semakin kecil.
Tegangan tahan tinggi dan aplikasi arus tinggi
Tegangan tinggi SiC setinggi 1700V, dan tegangan tertinggi GaN hanya 650V V. Oleh karena itu, perlu dilakukan perbaikan jalur dan proses teknis agar tegangan tinggi dan arus tinggi GaN mendekat dan menerobos. batas teoritis.Dalam skenario aplikasi frekuensi tinggi, driver penggerak langsung GaN memerlukan rentang tegangan rendah, tegangan ambang batas rendah, dan waktu mati yang sangat baik. Bahan magnetisnya harus memiliki kehilangan magnet yang rendah, parameter parasit yang rendah, dan karakteristik frekuensi tinggi yang lebih baik.
Dalam desain komponen magnetik UHF, terdapat persyaratan tertentu untuk kehilangan AC yang rendah, parameter parasit yang rendah, dan desain yang terintegrasi. Selain itu, dalam penerapan kepadatan daya yang tinggi, karena persyaratan pembuangan panas sistem dan karakteristik EMI yang disebabkan oleh peningkatan kepadatan sistem, persyaratan yang lebih tinggi diajukan, dan desain PCB juga diperlukan.Karakteristik switching yang unggul membuat perangkat daya GaN lebih kondusif terhadap penghematan energi dan pengurangan emisi, dan karakteristik frekuensi tinggi GaN juga mendorong pengembangan sistem dengan kepadatan daya yang tinggi. Sebagai perangkat baru, penelitian dan pengembangan serta penerapan GaN masih memiliki ruang besar untuk perbaikan dan potensi." Kata He Peng.
Gallium nitrida domestik berkembang pesat!
Didirikan pada tahun 2015, INSEC berfokus pada penelitian dan pengembangan serta pembuatan perangkat GaN berbasis silikon 8 inci. Saat ini, perusahaan ini berbasis di Zhuhai dan Suzhou.
Diantaranya, basis produksi di Zhuhai sudah memiliki kapasitas produksi bulanan sebesar 4K, dan Suzhou kini memiliki kapasitas produksi 6K hingga 10,000 buah. Di masa depan, kapasitas produksi penuh Suzhou akan mencapai 65 ribu per bulan.Dalam hal produk, InnoSeco telah mencakup perangkat 150/200/260/480mΩ di bidang tegangan tinggi 650V. Saat ini, terdapat sampel perangkat 80mω, dan sampel akan diberikan kepada pelanggan tahun depan.Dalam hal tegangan rendah, produksi massal diwujudkan dari 100V hingga 150V, yang melibatkan radar laser, rektifikasi sinkron, dan penggerak motor.Sementara itu, InnoSeco sedang mengembangkan tegangan lebih rendah, termasuk 30V dan 40V, serta perangkat kurang dari 3Mω dan 4Mω.Sebelumnya, TrendForce Jibang Consulting merilis perkiraan pangsa pasar produsen listrik GaN global pada tahun 2021. Pada tahun 2021, pangsa pasar InnoSeco naik hingga 20% dalam satu kali kejadian, dan melonjak ke posisi ketiga di dunia, terutama diuntungkan oleh peningkatan substansial dalam pengiriman produk GaN bertegangan tinggi dan bertegangan rendah. Diantaranya, produk pengisian cepat memasuki rantai pasokan produsen notebook lini pertama untuk pertama kalinya.
Penafian: Artikel ini direproduksi dari "Pasar Semikonduktor Majemuk". Artikel ini hanya mewakili pandangan pribadi penulis, bukan pandangan Sacco Micro dan industri. Ini hanya untuk dicetak ulang dan dibagikan untuk mendukung perlindungan hak kekayaan intelektual. Harap sebutkan sumber asli dan penulisnya saat mencetak ulang. Jika ada pelanggaran, silakan hubungi kami untuk menghapusnya.
Telp Perusahaan: +86-0755-83044319
Faks/faks:+86-0755-83975897
Surel: 1615456225@qq.com
QQ: 3518641314 Manajer Li
QQ: 332496225 Manajer Qiu
Alamat: Kamar 809, Blok C, Gedung Teknologi Zhantao, No.1079 Minzhi Avenue, Distrik Baru Longhua, Shenzhen
粤公网安备44030002007346号