为什么巨头们都在做氮化镓(GaN)中高压?

科技   2024-11-13 14:47   中国香港  
尽管 2023 年整个半导体行业下降了约 8.2%,但功率 GaN 收入增长了 41%。这一增长势头在 2024 年继续,到2030年末,GaN 市场规模将达到数十亿美元。

氮化镓的目标应用包括 USB-C 适配器和充电器、48 V 配电、服务器和电信开关电源、太阳能和储能系统、电机驱动器、机器人和无人机等。未来会在汽车、工业家用电器等等领域看到氮化镓(GaN)的更多身影。
2024年,英飞凌推出新一代高压 (HV) 和中压 (MV) CoolGaN™器件。将氮化镓(GaN)的应用范围扩大到40 V至700 V电压,提供更广泛的应用场景支持,进一步推动数字化和低碳化进程。
工艺制造:8 英寸、12英寸...氮化镓

英飞凌新一代 GaN 器件采用了马来西亚居林和奥地利菲拉赫的高性能 8 英寸内部代工工艺制造。英飞凌据此扩大CoolGaN™ 的优势和产能,确保其在GaN器件市场供应链的稳定性。
英飞凌本次新推出的GaN器件具有快速的导通/关断速度、最小的开关损耗和多种封装选择,能够简单快速地将产品推向市场。

这些器件不仅符合广泛标准,还超越行业标准。GaN技术大大提高了系统的整体性能,并最大限度地降低了系统成本,提高了易用性。
英飞凌位于奥地利菲拉赫(Villach)的功率半导体晶圆厂,现已实现全球首款12英寸氮化镓
供货情况 & 应用市场

中压 CoolGaN G3 2024 年第三季度上市,现可免费体验试用。
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中压 CoolGaN G3 系列采用 8 英寸工艺制造,包括CoolGaN晶体管,电压等级分别为60V、80V、100V和120V;以及40V双向开关 (BDS) 器件。主要面向以下应用市场:
  • 电机驱动

  • 电信应用

  • 数据中心

  • 太阳能光伏

  • 消费电子


CoolGaN™ 双向开关(BDS)适用于移动设备USB端口、电池管理系统、逆变器和整流器等。

英飞凌电源与传感器系统部门总裁 Adam White 表示:“新一代英飞凌 CoolGaN 系列高压和中压产品展示了我们的产品优势,并且完全采用 8 英寸制造,展示了 GaN 向更大晶圆直径的快速可扩展性。我很高兴看到我们的客户利用这些新一代 GaN 释放出所有颠覆性应用。” 


为什么要做中高压?

尽管 2023 年整个半导体行业下降了约 8.2%,但功率 GaN 收入增长了 41%。根据 Yole Group 的季度市场监测报告,这一增长势头将在 2024 年继续,增幅达 45%,2025 年将加速至 65%。预计 2023-2029 年期间,收入将以 46% 的复合年增长率 (CAGR) 增长。
移动和消费领域目前占据了大部分市场。用于消费设备的 GaN 快速充电器已经成为一种成熟的商品,GaN 器件的使用正在迅速扩展到家用电器电源和智能手机电子设备的过压保护 (OVP) 单元中。

电动汽车热潮及其对车载充电器和 DC-DC 转换器的需求推动下,GaN 技术也有望大批量进入汽车市场。汽车制造商已经在激光雷达中使用 GaN,预计需求将继续扩大。到 2029 年,汽车和移动出行领域的 GaN 收入可能超过 7.5 亿美元。

随着人工智能增加对
数据中心容量的需求,进而需要更多的电源,电信和基础设施行业预计将成为未来几年的另一个增长来源。这些市场所需的专用设备的平均售价 (ASP) 将高于消费设备的平均售价,这将进一步推高该行业的收入。
在最近的应用电力电子会议 (APEC) 上,GaN 强势亮相,市场在创新和发展方面正在向前发展。设备制造商明显向几千瓦到几十千瓦的高功率应用迈进,例如汽车 OBC、数据中心电源和太阳能光伏 (PV) 逆变器。各公司展示了参考设计和具有适当封装和功能的新产品,包括 TOLL 封装和保护功能。

GaN产品制造商关注汽车和数据中心辅助电源的新应用,还将 GaN 扩展到消费市场的更多应用,例如
家电电源

而双向技术正受到越来越多的关注,因为它将显著减少某些功率转换拓扑中的器件数量,并且很可能首先用于
工业应用。








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