ゲート・ドライバとGaN パワー・トランジスタを集積した世界初のソリューションを発表

PR TIMES / 2020年10月7日 11時45分

・ハーフ・ブリッジ・ゲート・ドライバとGaNパワー・トランジスタをワン・パッケージに集積し、充電器や電源を小型・高速化
・従来のシリコン・ベース・ソリューションよりも、充電器とアダプタで3倍の充電速度、80%の小型化、70%の軽量化を実現




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多種多様な電子機器に半導体を提供する世界的半導体メーカーのSTマイクロエレクトロニクス(NYSE:STM、以下ST)は、シリコン・ベースのハーフ・ブリッジ・ゲート・ドライバと、2つのGaN(窒化ガリウム)パワー・トラジスタを内蔵した世界初のシステム・イン・パッケージ(SiP)製品プラットフォーム「MasterGaN(R)」を発表しました。MasterGaNプラットフォームで提供される製品は、最大400Wのコンスーマ / 産業機器向けの次世代チャージャおよび電源アダプタの開発加速、および小型 / 軽量化に貢献します。

GaNパワー・デバイスは、機器の電力密度の向上や小型 / 軽量化、および高効率化に貢献します。そのため、スマートフォンの超高速充電器やワイヤレス充電、PCやゲーム機器用のUSB-PD小型アダプタ、および太陽光蓄電システム、無停電電源(UPS)、ハイエンド有機ELテレビ、クラウド・サーバなどの産業アプリケーションに最適なソリューションです。

現在一般的に市場で入手できるディスクリートのGaNパワー・トランジスタやドライバICの場合、性能を最大限に引き出すための専門的な知識が必要です。しかし、STのMasterGaNでは、簡単に高性能を実現できるだけでなく、製品開発期間の短縮や実装面積の縮小、組み立ての簡略化、および部品数の削減による信頼性の向上が可能です。MasterGaNを採用した充電器とアダプタは、従来のシリコン・ベースのソリューションと比較して、80%の小型化と70%の軽量化が可能です。

STのエグゼクティブ・バイスプレジデント 兼 アナログ・サブグループ・ジェネラル・マネージャであるMatteo Lo Prestiは、次のようにコメントしています。「業界で唯一のソリューションであるMasterGaNは、STの実績ある専門性と電源設計技術を活用し、高電圧スマート・パワーBCDプロセスとGaN技術を組み合わせて設計されています。MasterGaNは、省スペースかつ電力効率に優れた、環境に優しい製品の開発を加速させます。」

MasterGaNプラットフォームの最初の製品である「MasterGaN1」には、2つのGaNパワー・トランジスタによるハーフ・ブリッジ回路と、ハイサイド / ローサイド・ドライバが集積されています。

MasterGaN1は現在量産中で、厚さわずか1mmのGQFNパッケージ(9 x 9mm)で提供されます。単価は1,000個購入時に約7ドルで、販売代理店から入手可能です。

迅速な電源設計の開始に役立つ評価ボードも提供されています。

技術情報

MasterGaNプラットフォームには、STDRIVE 600Vゲート・ドライバとGaN高電子移動度トランジスタ(HEMT)が採用されています。9 x 9mmの薄型GQFNパッケージは、優れた電力密度を実現し、高電圧パッドと低電圧パッド間の沿面距離が2mmを超える高電圧アプリケーションに最適です。

さまざまなオン抵抗(RDS(ON))のGaNパワー・トランジスタがピン互換性のあるハーフ・ブリッジ製品として提供されるため、ハードウェアの変更を最小限に抑えつつ適切な設計を行うことができます。また、ターンオン損失が小さく、GaNパワー・トランジスタの特徴であるボディ・ダイオードの逆回復がないため、アクティブ・クランプ・フライバック / フォワード、共振、ブリッジレス・トーテム・ポールPFC(力率補正回路)などの高効率トポロジや、AC-DC / DC-DCコンバータ、およびDC-ACインバータで使用されるその他のソフト / ハード・スイッチング・トポロジにおいて優れた効率を実現し、全体的な性能向上に貢献します。

MasterGaN1に搭載される2個のノーマリーオフ型トランジスタは、正確に一致したタイミング・パラメータ、10Aの最大電流定格、150mΩのオン抵抗(RDS(ON))などを特徴とします。ロジック入力は、3.3V~15Vの信号と互換性があります。また、ローサイドおよびハイサイドUVLO保護、インターロック、専用シャットダウン端子、過熱保護などの包括的な保護機能も内蔵されています。

詳細については、ウェブサイトをご覧ください。
( https://www.st.com/ja/power-management/mastergan1.html?icmp=tt17502_gl_pron_sep2020 )

また、ブログ記事もご覧いただけます。
( https://blog.st.com/mastergan1/ )

STマイクロエレクトロニクスについて
STは、約46,000名の従業員を擁し、包括的なサプライ・チェーンと最先端の製造設備を有する世界的な独立系総合半導体メーカーです。約10万社のお客様や数千社のパートナー企業と協力しながら、お客様のビジネス創出や持続可能な社会をサポートする半導体ソリューションの開発ならびにエコシステムの構築に取り組んでいます。STのテクノロジーは、スマート・モビリティ、電力エネルギー管理の効率化、IoT・5G通信の普及を可能にします。さらに詳しい情報はSTのウェブサイト( http://www.st.com )をご覧ください。

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