VisIC Technologies kooperiert mit TSMC, um die fortschrittlichsten 1200 V-GaN-basierten Stromversorgungslösungen der Branche anzubieten

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Dieses extrem schnelle Netzschaltmodul arbeitet mit dem höchsten Wirkungsgrad der Branche und ermöglicht kleine, aber effiziente xEV-Ladegeräte und USV-Systeme (Unterbrechungsfreie Stromversorgung).

Das neue VisIC-Modul basiert auf dem 650D "GaN on Silicon"-Prozess von TSMC und nutzt die Breitbandabstandstechnologie, die die Welt der xEV-Leistungselektronik und der Stromversorgung für Rechenzentren revolutioniert. Der "GaN on Silicon"-Prozess von TSMC bietet darüber hinaus hohe Produktionszahlen und schnelle Anlauffähigkeiten, während das GaN-Transistordesign von VisIC beispiellose Leistung zur Verfügung stellt. Die Schaltzeit von weniger als 10 Nanosekunden wird durch ein HEMT-Design (High Electron Mobility Transistor) gewährleistet, bei dem Elektronen in einem 2-dimensionalen Quantenschacht fließen. Dies unterscheidet sich grundlegend vom Elektronenfluss in SiC-MOSFETs.

Mit 1200 V-Nennspannung bietet das GaN-Modul einen typischen Widerstand von nur 40 mΩ. Zielanwendungen sind Stromrichter für Motorantriebe, dreiphasige Stromversorgungen und andere Anwendungen, die eine Stromschaltung bis 50 A erfordern.

Das 1200 V-GaN-Element von VisIC ist ein Halbbrückenmodul, das GaN-High-Electron-Mobility-Transistoren (HEMTs) mit Gegentakt-, Überstrom- und Übertemperaturschutz in einem einzigen Gehäuse integriert. Das Design nutzt die Vorteile der innovativen Advanced Low Loss Switch (ALL-Switch^©)-Technologie von VisIC, die ein patentiertes, hochdichtes Lateral-Layout verwendet, das zu einer schnellen Schaltleistung und niedrigem RDS(on) führt.

Das Hochspannungs-GaN-Modul bietet reduzierte Gate-Ladungen und Kapazitäten mit niedrigem RDS(on). Die Schaltenergie für das GaN-Gerät beträgt daher nur 140 µJ. Die Schaltverluste sind deshalb drei- bis fünfmal geringer als bei vergleichbaren Siliziumkarbid-MOSFETs.

Mit dem 1200 V-GaN-Modul von VisIC können Entwickler die Systemgröße ohne Leistungseinbußen erheblich reduzieren und ultrakleine EV-Ladegeräte für Elektroautos oder hocheffiziente Motorantriebe für industrielle Anwendungen herstellen.

Laut dem Marktforschungs- und Strategieberatungsunternehmen Yole Développement (Yole) wird der Markt für GaN-Stromversorgungsgeräte für das Jahr 2022 auf über 332,5 Mio. US-Dollar geschätzt (Quelle: GaN Power Epitaxy, Devices, Applications and Technology Trends report, Yole Développement, November 2017), basierend auf Produkten, die für 650 V Sperrspannung und darunter ausgelegt sind. Das neue Produkt von VisIC eröffnet den Zugang zu einem größeren Markt von Elementen mit 1200 V Sperrspannung, die derzeit von Silizium-IGBT- und Siliziumkarbid-MOSFET-Modulen bedient werden.

"Wir freuen uns sehr über die Partnerschaft mit VisIC, einem interessanten Neueinsteiger in den schnell wachsenden GaN-Energiemarkt", sagte Maria Marced, Präsidentin von TSMC EMEA. "Wir haben in großem Umfang Kapital und Technik in unsere GaN-Fertigungskapazitäten investiert. Dadurch ist diese Plattform sehr gut dafür geeignet, VisIC und deren Kundenanforderungen zu unterstützen. Wir freuen uns auf die Zusammenarbeit mit VisIC, um die Einführung dieser neuen Plattform zu fördern."

Zusätzlich zu den USV- und xEV-Ladegeräten ermöglicht die 1200 V-GaN-Technologie eine breite Palette von Anwendungen für Wechselrichter, die Hochstromanforderungen im Bereich von Hunderten von Ampere haben. Diese Hochstromanwendungen erfordern eine hochvolumige GaN-Fertigungskapazität, die TSMC zur Verfügung stellt.

"GaN hat bessere fundamentale physikalische Eigenschaften als Silizium oder SiC, wie beispielsweise bei der maximalen Durchschlagfeldstärke und Stromdichte. Es gibt keine grundsätzlichen Einschränkungen für GaN-Produkte im Hochspannungs-Hochstromraum", sagt Gregory Bunin, CTO bei VisIC. "Dank dieser Fertigungspartnerschaft kann VisIC die Kapazität sehr schnell erhöhen. Ich bin stolz auf die Partnerschaft mit TSMC. Sie sind hervorragende, erstklassige Lieferkettenpartner, und ich bin zuversichtlich, dass sie die drastischen Wachstumserwartungen, die wir an unsere GaN-Stromversorgungsgeräte haben, unterstützen können."

Informationen zu TSMC:   

Die Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC) ist der weltweit größte Halbleiter-Chiphersteller. TSMC bietet industrieweit führende Prozesstechnologien sowie das unter Chip-Herstellern größte Portfolio an Bibliotheken, IPs, Designtools und Referenz-Flows. Die unternehmenseigene Kapazität im Jahr 2018 wird voraussichtlich 12 Millionen (12-Zoll-Äquivalent) Wafer übersteigen, einschließlich der Kapazitäten von drei modernen 12-Zoll-GIGAFAB®-Anlagen, vier 8-Zoll-Chipfabriken und einer 6-Zoll-Chipfabrik in Taiwan, sowie den 100%igen Tochtergesellschaften WaferTech, TSMC China und TSMC Nanjing. TSMC ist der erste Chip-Hersteller, der 7-nm-Produktionskapazitäten anbietet. Der Hauptsitz von TSMC befindet sich in Hsinchu in Taiwan.

Weitere Informationen erhalten Sie auf der Website http://www.tsmc.com.

Informationen zu VisIC Technologies:   

VisIC Technologies, Ltd. mit Sitz in Nes Ziona, Israel, wurde 2010 von Experten für Galliumnitrid (GaN)-Technologie gegründet, um fortschrittliche GaN-basierte Energieumwandlungsprodukte zu entwickeln und zu vertreiben. VisIC hat erfolgreich GaN-basierte Hochleistungstransistoren und -module entwickelt und bringt sie auf den Markt. (Es wird erwartet, dass GaN die meisten Silizium-basierten (Si)-Produkte, die derzeit in Energieumwandlungssystemen verwendet werden, ersetzen wird.) VisIC hat maßgebliche Patente für die GaN-Technologie erhalten und weitere Patente angemeldet.

Weitere Informationen erhalten Sie auf der Website http://www.visic-tech.com.